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Et la lumière fut...

En 1879, Thomas Edison inventait l’ampoule à incandescence, une véritable révolution dans les maisons où l’on s’éclairait jusque-là au gaz ou à la bougie ! Mais aujourd’hui, ces ampoules traditionnelles sont sur le point d’être détrônées. Galerie de portraits d’une nouvelle génération de lampes.

Lampes basse consommationLes lampes basse consommation consomment cinq fois moins d'énergie et durent huit fois plus longtemps que les ampoules classiques à incandescence.
© Stockxpert

Connaissez-vous cette devinette : vous êtes dans une pièce face à trois ampoules allumées chacune à une heure d’intervalle. Comment savoir laquelle a été allumée en dernier ? Tic tac, tic tac… Et la réponse est : touchez-les !

Il fallait y penser et pourtant chacun le sait, les ampoules à incandescence chauffent ! L’ampoule la plus froide est donc la dernière à avoir été allumée. Depuis plus d’un siècle qu’on utilise ce type d’ampoule, on connaît leur fonctionnement : on fait passer un courant électrique dans un filament qui se met à chauffer et atteint environ 2 500 °C. Pour résister à de telles températures, rien de mieux qu’un bon filament en tungstène, ce métal qui n’entre en fusion qu’une fois les 3 422 °C dépassés. En chauffant, le filament libère de l’énergie sous deux formes : de la lumière, mais aussi beaucoup de chaleur.

Or, ce dégagement de chaleur constitue un vrai gâchis d’énergie, alors qu’aujourd’hui on cherche justement à réduire notre consommation. L’invention d’Edison pourrait bien tomber aux oubliettes… D’autant que des alternatives existent, notamment la lampe basse consommation (LBC), également appelée lampe fluocompacte. Celle-ci est beaucoup plus efficace que son aïeule : "Alors qu’une ampoule traditionnelle transforme 95 % de l’énergie entrante en chaleur et seulement 5 % en lumière, une ampoule fluocompacte produit 20 % de chaleur et 80 % de lumière," explique Hervé Lefebvre, chef du département des Marchés et services d’efficacité énergétique de l’ADEME (Agence pour le développement et la maîtrise de l’énergie).

Schéma du fonctionnement de la lampe fluorescente compacteSchéma du fonctionnement de la lampe fluorescente compacte. 1 - L'ampoule fluocompacte est un tube fluorescent en version miniature. La base de l'ampoule abrite des composants électroniques qui assurent un éclairage continu. 2 - À la cathode du tube, un filament produit des électrons. Un arc électrique se propage alors à l'intérieur du tube provocant un va-et-vient régulier d'électrons. 3 - Les électrons percutent des atomes de mercure dans le tube, ce qui émet des rayons ultraviolets (UV). 4 - Les UV heurtent une couche fluorescente en surface du tube, composé de sels de phosphore. Ceux-ci réagissent aux UV en émettant une lumière visible blanche.
© Antaya / Ekopedia.org
À quoi ressemble cette nouvelle recrue dans la famille des lampes ? À un tube de néon enroulé sur lui-même et rempli de poudres fluorescentes et de quelques milligrammes de vapeurs de mercure. Lorsqu’on fait circuler un courant électrique à l’intérieur du tube, le mercure convertit l’énergie en une émission lumineuse. Sauf que cette émission est invisible à l’œil nu car il s’agit d’un rayonnement ultraviolet. Tout le secret de la fluocompacte est que la paroi du tube est tapissée d’une poudre fluorescente capable d’absorber ce rayonnement puis de le réémettre sous la forme d’une lumière... visible. C’est grâce à ce fonctionnement particulier, qui fait intervenir des réactions physiques et chimiques, que la fluocompacte est bien plus performante que la lampe à incandescence.

Résultat : une lampe fluocompacte de 15 watts produit autant de lumière qu’une ampoule classique de 60 watts, consomme quatre fois moins d’électricité et dure six à sept fois plus longtemps ! Génial, mais alors pourquoi la planète ne s’éclaire-t-elle pas uniquement grâce à ces ampoules ? C’est en bonne partie parce que le portefeuille l’a décidé : à l’achat, les fluocompactes sont bien plus chères. Pourtant, les spécialistes le répètent inlassablement, on fait plus d’économie avec ces nouvelles lampes même si on paye le prix fort au départ. Autre contrainte de la fluocompacte : le mercure qu’elle contient est un déchet dangereux. Si on ne ramène pas l’ampoule usagée au magasin pour qu’elle soit traitée et recyclée, on gagne le pompon des pollueurs...

Mais l’histoire ne s’arrête pas là, il y a peut-être mieux : la diode électroluminescente couramment appelée LED (de l’anglais Light Emitting Diodes). Elle n’est pas encore tout à fait prête pour la grande consommation mais d’après les travaux menés en laboratoire, la LED serait deux fois plus efficace que les lampes fluocompactes. Diodes LED multicoloresLes diodes électroluminescentes, également appelées LED (Light Emitting Diodes), sont utilisées dans notre quotidien depuis bien longtemps, tels les voyants d'ordinateur ou de télévision. Elles permettent d'indiquer un état : veille, arrêt, marche.
© Stockxpert
En effet, c’est un composant électronique qui ne dégage quasiment pas de chaleur et ne gaspille donc pas d’énergie. Les matériaux de la diode émettent de la lumière quand ils sont traversés par un courant : ils sont électroluminescents. Leur particularité est d’émettre de la lumière même à basse température. D’où une économie d’électricité.

Au fait, quelle est l’économie d’électricité obtenue avec ces lampes ? Imaginez que tous les Français remplacent les vieilles ampoules à incandescence qu’ils ont chez eux par des lampes fluocompactes. On économiserait alors 8 000 milliards de watts, soit 8 térawatts par an. Autrement dit, ce serait un million de tonnes de CO2 en moins dans l’atmosphère, sur le million et demi aujourd’hui émis par l’éclairage des maisons et appartements. On comprend mieux pourquoi l’Union européenne compte voter une directive qui interdirait les lampes les moins performantes en 2010. Ainsi, pour la France, le 23 octobre 2008, les professionnels, fabricants et distributeurs, ont signé une convention avec le ministère du Développement durable qui les engage sur un calendrier de retrait des ampoules à incandescence qui sera total en 2012.

CE QU'IL FAUT RETENIR

  • Les lampes à incandescence fonctionnent grâce à l’échauffement d’un filament, ce sont des ampoules thermiques.
  • Les lampes fluocompactes (LBC) fonctionnent grâce à un gaz qui transforme l’énergie électrique en lumière.
  • Les électroluminescentes (LED) fonctionnent grâce à des matériaux électroluminescents, c’est-à-dire qui ont la capacité d’émettre de la lumière lorsqu’ils sont traversés par un courant électrique.
  • Une directive européenne devrait être votée qui interdirait les lampes les moins performantes à partir de 2010.

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