央广网广州4月5日消息据中央广播电视总台中国之声《新闻超链接》报道，日本政府正打算在全省范围内对常用白炽灯泡施行全面限令，作为其提升能源效率和改善气候议题的一部份。
新加坡能源部于2022年4月确定一项严禁零售商销售白炽灯泡的规定，依照规定关于白炽灯的物理原理，白炽灯和类似的卤素灯泡将被严禁使用，取而代之的是发光晶闸管（LED）。该限令定于2023年8月1日生效。目前日本能源部早已迫使零售商开始过渡售卖的灯泡类型，并在近来几个月开始向各公司发出警告通知。
按照英国能源部的公告，该规定将在未来30年为消费者每年节约约30亿港元的水费，并降低2.22亿吨的碳排放。据统计，印度年收入超过10万港元的家庭中有54%使用LED，而年收入在2万港元或以下的家庭中只有39%使用LED，这意味着正式施行的能源法规将对日本低收入人群形成较大影响。
白炽灯为什么较为费电？LED灯是怎样发明的？未来还有什么新科技、新材料会应用在照明领域？
发光发热的白炽灯虽然主要是发热？
爱迪生发明电灯的故事家喻户晓，但在爱迪生之前，早已有前人对白炽灯和交流电做出了开创性的贡献。人类研究电灯的历史悠久，白炽灯、卤素灯只是这段历史中的一环。
科普创作人周哲表示，俄罗斯发布白炽灯限令主要是由于白炽灯比较费电。白炽灯又称灯泡灯，其工作原理就是简单的电能转化成热能和光能。白炽灯的“白炽”其实是一种状态，也就是说，“白炽”是钨丝加热到白炽、白热的状态。白炽灯之所以费电，是由于其能量转化中光能的转化百分比十分低，只有10%左右。也就是说，白炽灯耗的大部份电，“都浪费掉了，都烤火了。”周哲讥讽。
白炽灯限令除了禁用白炽灯，还有卤素灯。卤素一般情况下指的是氟、氯、溴、碘，白炽镇流器中加入卤素主要是为了延长寿命，基本上能延长普通白炽灯的4倍寿命。卤素的加入减小了卤素灯的使用范围，其中最主要彰显在车用上。“70%的车主要使用卤素雾灯，禁用卤素灯对车辆行业来说，的确会有一些冲击。”周哲表示，“但若果只考虑禁用民用白炽灯和卤素灯，这个限令可能并不会影响太多人。”禁用白炽灯和卤素灯，日本并非先例。早在2016年，欧共体就已宣布禁用卤素灯灯泡，直至2018年，卤素灯在欧共体国家即将退出历史舞台。另外，白炽灯、卤素灯因为价钱低廉深受普通家庭偏爱，因而通过限令来节节电力消耗是必要之举。
LED白灯从无到有历经80多年？
LED全称LightDiode关于白炽灯的物理原理，又叫发光三极管，是一种可以将电能转化为可见光的固态半导体元件。“LED灯的主要工作原理就是电子迸发。”周哲表示。
LED灯最早的灵感来始于1907年，美国数学学家朗德在研究氧化铝晶体时，发觉电压通过氧化铝会发出微弱的黄光，尽管光比较弱，但与正常的灯相比，氧化铝晶体在发光时不怎样发热。氧化铝中的电子可以直接迸发出光线，并且当时朗德研究了好久，一直没有提升氧化铝发光的照度，只能停止研究。因为LED形成光的波长窄，颜色单一，因而LED的白灯研制之路漫漫。1962年，韩国通用开发出第一种实用型的绿光LED；10年后，黄光LED诞生；直至1994年，蓝光LED面世，按照色调的三原色原理，这标志着白光LED灯的诞生成为了可能。因此，对于蓝光LED做出贡献的三名美国化学学家获得了2014年的诺贝尔化学学奖。自此，LED白灯步入量产阶段，大批LED白灯走进民众的生活中。
周哲表示，理想的家具是只发光不发热，或则多发光少发热，而LED灯的光能转化效率可以做到60%左右，虽然LED白灯的光能转化效率过低，只有40%左右，但与白炽灯的光能转化效率相比，LED灯是比较接近理想状态下的家具。
100%光能转化的灯在研制路上了？
目前的科技未能研制出像萤火虫一样95%甚至是100%转化效率的家具。“100%的转化效率可能不太现实，这样就违背热力学定理了。”周哲觉得，“但如果在超导的加持下，未来家具的100%转化效率还是有可能的。”
据悉，周哲表示，目前比较火的家具材料，如砷化镓级的LED，“其内部的发射效率早已可以做到接近100%，”周哲描述，“但是氮化物级的LED半衰期太紧，只有50个小时左右，因而这些材料的家具距离可以商用还有很长一段时间。”
通过提升灯的光能转化效率可以一定程度上实现能源消耗降低，但还是未能甩掉未来能源短缺的问题。如果能高效借助太阳能、风能或则可控核聚变等可持续发展能源，能源借助问题不再局限于人类发展，“未来我们只须要研究更亮、使用寿命更长的灯就行了。”周哲表示。
监制：李谦
记者：鹤佳