تطوير الإضاءة سكنيا وتجاريا

مثل كل الاختراعات العظيمة لا يمكن أن ينسب اختراع المصباح الكهربي لمخترع واحد. فقد حدثت سلسلة من التحسينات الصغيرة على أفكار المخترعين السابقين كانت هي التي أدت إلى ظهور المصابيح الكهربائية المستخدمة اليوم في منازلنا. وقبل تسجيل توماس أديسون لبراءة اختراع - لأول مرة في عام 1879، ثم في وقت لاحق في عام 1880 – وشروعه في تسويق مصباحه ذي الضوء الساطع، برهن المخترعون البريطانيون أن الحصول على الضوء الكهربائي أمر ممكن باستخدام المصباح القوسي. وفي عام 1835 ظهر أول ضوء كهربائي مستمر، وعلى مدى السنوات الأربعين التالية عمل العلماء في جميع أنحاء العالم على تطوير مصباح وهاج مزود بخيوط (ذلك الجزء من المصباح الذي ينتج الضوء عند تسخينه بواسطة تيار كهربائي) ومحيط داخلي مناسب (سواء بتفريغ الهواء من المصباح أو تعبئته بغاز خامل لمنع الخيوط من التأكسد والاحتراق). وكان لهذه المصابيح مبكرة الظهور أعمار قصيرة للغاية، كما كان إنتاجها مكلفا جدا أو كانت تستهلك الكثير من الطاقة.
وجاء التغيير الكبير التالي في المصابيح المتوهجة عند اختراع خيوط التنغستن من قبل مخترعين أوروبيين في عام 1904. وقد تمتعت هذه المصابيح الجديدة المزودة بخيوط التنغستن بعمر أطول، وضوء أكثر إشراقا مقارنة بالمصابيح المزودة بخيوط الكربون. وفي القرن التاسع عشر قام ألمانيان - نافخ الزجاج هاينريش جايسلر والطبيب يوليوس ناتف – باكتشاف إمكانية إنتاج الضوء بواسطة إزالة جميع الهواء تقريبا من أنبوب زجاجي طويل وتمرير تيار كهربائي خلاله، وهو الاختراع الذي أصبح معروفا باسم أنبوب جايسلر. وهناك نوع من مصباح التفريغ التيلم تكتسب شعبية حتى أوائل القرن العشرين عندما بدأ الباحثون في البحث عن وسيلة لتحسين كفاءة الإضاءة. وأصبحت مصابيح التفريغ أساسا للعديد من تقنيات الإضاءة، بما في ذلك أضواء النيون، ومصابيح الصوديوم ذات الضغط المنخفض (النوع المستخدم في الإضاءة في الهواء الطلق مثل مصابيح الشوارع)، ومصابيح الفلورسنت. وتستخدم مصابيح الفلورسنت 25 - 35 في المائة من الطاقة المستخدمة من قبل المصابيح المتوهجة لتوفير كمية مماثلة من الضوء، كما أن عمرها يبلغ حوالي 10 أضعاف (7000-24000 ساعة).
وفي عام 1976 توصل إدوارد هامر من شركة جنرال إلكتريك إلى كيفية ثني أنبوب الفلورسنت في شكل لولبي، ليبتكر أول مصباح فلورسنت مدمج (CFL). ومثل شركة سيلفانيا تركت شركة جنرال إلكتريك هذا التصميم على الرف، لأن الآلات الجديدة اللازمة لإنتاج هذه المصابيح بشكل ضخم كانت مكلفة للغاية. وكانت هناك مشاكل أخرى، حيث إن العديد من المصابيح في عام 1990 كانت كبيرة وضخمة وغير مناسبة بشكل جيد لمختلف الهياكل التصميمية، وكان الضوء الناتج منها منخفضا أو أداؤها غير ثابت. ومنذ تسعينيات القرن الماضي أدخلت تحسينات على أداء وسعر وكفاءة المصابيح الفلورسنت المدمجة (حيث أصبحت تستخدم طاقة أقل بنحو 75 في المائة من المصابيح المتوهجة) وعلى عمرها (حيث أصبحت تستمر حوالي 10 مرات أطول)، مما جعلها خيارا قابلا للتطبيق لدى كل من المستأجرين وأصحاب المنازل.
ويعد الصمام الثنائي الباعث للضوء أو (LED) إحدى تقنيات الإضاءة الأسرع نموا اليوم. وهي نوع من المصابيح الصلبة التي تستخدم أشباه الموصلات لتحويل الكهرباء إلى الضوء، وغالبا ما تكون صغيرة المساحة (أقل من مليمتر مربع واحد) ويخرج منها الضوء في اتجاه معين مما يحد من الحاجة إلى استخدام عاكسات وناشرات من أجل توجيه الضوء. وهي أيضا المصابيح الأكثر كفاءة في السوق لدرجة أنها تعرف أيضا باسم الفعالية المضيئة. وقد واصلت شركات الإضاءة إدخال تحسينات على كل من جودة ضوء وكفاءة طاقة المصابيح ثنائية الصمام مع خفض تكاليفها.
ومنذ عام 2008 انخفضت تكلفة المصابيح ثنائية الصمام أكثر من 85 في المائة، وأخيرا أعلن عدد من تجار التجزئة أنهم سوف يقومون ببيع المصباح مقابل 10 دولارات أو أقل. وتعد المصابيح ثنائية الصمام المستخدمة اليوم أيضا أكثر كفاءة بست إلى سبع مرات من المصابيح المتوهجة التقليدية، وتخفض استهلاك الطاقة بأكثر من 80 في المائة مقارنة بها، ويمكن أن يتجاوز عمرها أكثر من 25 ضعف عمر هذه المصابيح. وقد أدت كل هذه العوامل مجتمعة إلى إحداث تطورات سريعة في السنوات القليلة الماضية في هذا المجال على صعيد كل من التطبيقات التجارية والسكنية.