Autrement, la lumière est toujours présente dans nos vies, sur nos lèvres, si nous parlons du temps, de l’électricité et du Soleil, et elle joue un rôle de premier rang dans l’apparition de la vie, dans le développement de la société, dans le maintient de la santé humaine et dans le réglage du cycle jour-nuit pour les hommes, les plantes et les animaux. Elle représente ainsi un sujet transdisciplinaire qu’on rencontre depuis les premières années d’école dans des nombreuses matières: biologie (photosynthèse, les organes photosensibles, les photophores), la chimie (les réactions qui se produisent dans la présence de la lumière, employées comme un stimulateur chimique), la géographie (la répartition des êtres vivantes sur la Terre en fonction de la quantité de lumière reçue du Soleil, qui dépend de l’angle fait par les rayons de l’astre avec la latitude du lieu, l’explication des phénomènes météorologiques), la physique (les lois de la propagation de la lumière dans l’espace, l’optique), etc.

2015 n’a pas été choisi par hasard pour cette fête, parce qu’il il représente une période anniversaire très importante pour l’histoire de la science.

• · 1000 ans sont passés du moment ou les travaux d’optique d’Ibn Al Haythem (XIème siècle) ont été publiés.
• · Nous célébrons le bicentenaire de la proposition de Fresnel (1815) qui définissait la lumière comme ”onde”.
• · 150 ans sont passés de la naissance de la théorie électromagnétique de la propagation de la lumière, crée par Maxwell (1865)
• · Nous célébrons 110 et 100 du moment de la publication des théories de l’effet photoélectrique de la lumière (1905) et de la relativité générale (1910) par Albert Einstein.
• · Nous marquons la découverte de la radiation cosmique de fond et de la transmission de la lumière par la fibre optique, découvertes qui appartiennent aux Penzias et Wilson (1965)
• · Enfin, mais pas dernier comme importance, en 2015, on fête 50 ans des la création de la Société Internationale pour l’Optique et la Photonique (SPIE)

Devenue une des plus importantes ressources énergétiques et d’information pour le monde moderne, la lumière est utilisée pour faciliter les communications par l’internet et aide, à travers les télescopes ou les microscopes, le progrès de la science. Par conséquent, il vient de soi que l’Année Internationale de la Lumière met l’accent sur la lumière comme sujet scientifique et sur les applications de la lumière dans les nouvelles technologies, qui offrent des solutions pour les défis globaux dans les domaines de l’énergie, de la croissance de la productivité agricole et de la promotion de l’éducation, à l’aide de l’étude de la lumière et ses formes de stockage.

Voici en bas quelques directions de recherche sur les emplois de la lumière dans les sciences nécessaires pour la vie et aussi pour l’industrie et l’agriculture.

1. La lumière dans la médicine

La médicine est un des secteurs essentiels pour la vie, et l’emploi des propriétés de la lumière a apporté une vraie révolution scientifique (la lumière polarisée dans les techniques de récupération médicale, les traitements esthétiques avec la lumière bleue, la chirurgie, l’analyse médicale, etc.)

2. Dans la photonique

La photonique est la science qui étudie la lumière, avec des technologies de génération, contrôle et détection des photons. Les caractéristiques des longueurs d’onde et des photons peuvent être utilisées pour explorer l’univers, pour guérir des maladies et même pour résoudre des crimes. Les scientifiques ont étudié la lumière depuis longtemps. Les couleuse des l’arcs-en-ciel ne sont qu’une petite partie de l’entière gamme de longueurs d’onde de la lumière, qui porte le nom de spectre électromagnétique. La photonique explore une vaste variété de longueurs d’onde, comme les rayons gamma, les ondes radio, les rayons X, UV et l’infrarouge.

Même si nous ne pouvons pas voir l’entier spectre électromagnétique, les ondes de lumière, visibles ou non, font partie de nos vies quotidiennes. La photonique est partout – dans les appareils électroniques, (des lecteurs de codes de barres, les lecteurs DVD, la télécommande du TV), dans les télécommunications (l’internet), dans la santé (la chirurgie ophtalmologique, les instruments médicaux), l’industrie (la coupure avec des lasers), la défense et la sécurité (des appareils en infrarouge, la télédétection), le divertissent (les hologrammes), etc.

3.Source d’électricité

Quand nous pensons à la lumière et à l’énergie, il y a deux approches: l’une qui appartient au présent et qui a un potentiel de valorisation immédiat, et l’autre, qui attend encore son développement. Quant à la dernière approche, il s’agit de l’emploi des lasers d’haute puissance pour obtenir la fusion nucléaire contrôlée. La première option, celle du présent, vise bien sûr l’énergie solaire, capable d’offrir une ressource d’énergie théoriquement illimitée, qui est aussi soutenable, réduit la pollution et les couts du réchauffement climatique. L’énergie solaire est produite en utilisant la chaleur des rayons du Soleil, employant des technologies comme les panneaux photovoltaïques. L’utilisation de l’énergie solaire a augmenté beaucoup pendant les derniers dix ans, ouvrant la voie d’un avenir énergétique plus propre et durable. Cette technologie peut être rencontrée dans les zones résidentielles, commerciales, agricoles et même rurales. A cause des changements climatiques qui affecteront la Terre, l’emploi de l’énergie solaire deviendra certainement un investissement écologique et viable pour notre planète et pour l’humanité.     

4.La lumière dans l’environnement construit

L’éclairage des immeubles représente presque 20 pourcents de la consommation globale d’électricité (d’après l’Agence Internationale pour l’Energie). Le développement futur de notre société dépendra, dans les pays de l’Occident et aussi dans les pays émergents, de la capacité de créer un éclairage public efficient pour nos villes, maisons, écoles et espaces de loisir.

L’éclairage public nous donne la sureté et la sécurité, offrant aussi l’accès à l’éducation et améliorant l’architecture des immeubles et la qualité générale de la vie. Néanmoins, nous l’utilisons sans limites, comme s’il était une ressource naturelle inépuisable, comprenant notre consommation seulement quand nous devons payer le prix de l’électricité ou pendant les périodes de limitations sur la consommation. Dans l’environnement urbain, la lumière est un vecteur de développement incontestable, mais malgré ca,  il est vital d’utiliser des technologies innovatrices dans le design de l’éclairage public et de l’éclairage intérieur, avec des solutions qui améliorent l’efficience énergétique et sont facilement adaptables aux besoins locaux

Nous avons vu déjà pourquoi il est important de marquer dans le calendrier des événements scientifiques l’existence et les moyens de valoriser la lumière. Les sciences de l’environnement sont préoccupées par tous les emplois de la lumière pour la génération de l’énergie, qui exercent une influence plus ou moins grande sur les autres composantes des cycles bio-géo-chimiques. La photonique ouvre un monde entier de possibilités vastes et encore inconnues, qui sont limitées seulement par notre manque d’imagination…

Sites utiles a lire sur l’Année Internationale de la Lumière

http://www.light2015.org/Home.html

http://www.light2015.org/Home/About.html

http://www.eps.org/?page=event_iyol

http://en.unesco.org/events/launch-international-year-light-and-light-based-technologies-2015

http://www.instalnews.ro/2015-anul-international-al-luminii.html

http://www.academiaaltfel.acadiasi.org/content/astronomia-%C5%9Fi-anul-interna%C5%A3ional-al-luminii-iyl-2015

http://www.ziare.com/cultura/istoria-culturii-si-civilizatiei/anul-international-al-luminii-2015-fapte-si-curiozitati-1346512

 Article ecrit par Gabriela Morosanu et traduit par Mihail Andreas Mitoseriu!

Sigla Anului International al luminii 2015 (Foto dreapta jos) este compusa dintr-o serie de reprezentări grafice, fiecare având o simbolistică diferită a sursei sau a utilizării luminii: Soarele, care prin lumina sa, este izvor de viață, dimensiunea cosmică a luminii și eternitatea, steagurile simbolizează extinderea pe plan internațional a evenimentului, iar culorile steagurilor concentrice nucleului solar reprezintă spectrul luminii, așa cum este ea percepută de ochiul uman sau de prismă, precum și legătura luminii cu știința, arta și cultura.

De altfel, mereu prezentă în viețile noastre, mereu pe buzele noastre, fie că ne referim la starea timpului, la electricitate sau la Soare, lumina joacă unul dintre rolurile vitale în apariția vieții primare, în dezvoltarea societății, în menținerea sănătății oamenilor, în reglarea ciclului diurn al oamenilor, florei și faunei, reprezentând un subiect transdisciplinar și promovat încă din școală la diferite materii: biologie (fotosinteza, organisme fotosensibile, fotofore), fizica (legile propagării luminii în spațiu, optica), chimia (reacții ce au loc în prezența luminii, folosite ca și stimulator chimic), geografia (răspândirea viețuitoarelor pe Terra în funcție de cuantumul energiei luminoase primite de la Soare și de unghiul făcut de astru cu latitudinea locului, explicarea fenomenelor meterologice, etc).

Anul 2015 nu a fost ales la întamplare pentru aceasta sarbatoare, ci reprezintă un o perioadî aniversară marcantă pentru istoria științei.

• Au trecut 1000 de ani de când lucrările de optică ale lui Ibn Al Haythem (sec. al XI-lea) au fost daruite omenirii
• Celebram un bicentenar de la propunerea de catre Fresnel (1815) a notiunii de lumina ca « unda »
• Au trecut 150 de ani si de la nasterea teoriei electromagnetice a propagarii luminii, al carui autor este Maxwell (1865)
• Celebram 110, respectiv 100 de ani de la momentul cand celebrele teorii a efectului fotoelectric (1905) si a relativitatii generale (1915) ale lui Einstein au « vazut lumina » tiparelor
• Sau de la descoperirea radiatiei cosmice de fond si a transmisiei luminii prin fibra optica, autori Penzias si Wilson (1965)
• Nu în ultimul rând, tot in acest an se împlinesc șase decenii de la înființarea Societății Internaționale pentru Optică și Fotonică (SPIE)

Devenită astfel una dintre resursele energetice și informaționale cele mai de pret pentru lumea modernă, lumina este folosită la înlesnirea comunicațiilor prin Internet și facilitează prin proprietățile materiei văzute cu ajutorul ei de ochiul uman, telescopic sau microscopic evoluția științei. Astfel, este de la sine înțeles că Anul Internațional al Luminii se centrează pe tema luminii ca subiect științific și mai ales pe aplicațiile sale pe baza tehnologiilor noi care oferă soluții la provocările globale de a obține energia electrică, de a crește productivitatea agricolă sau de a promova educația, cu ajutorul studiului realizat asupra luminii și formelor ei de stocare.

Iata mai jos doar cateva directii in care lumina este folosita in stiintele necesare vietii si industriei sau agriculturii :

1. Lumina utilizată în domeniul medical

Medicina este unul  dintre domeniile necesare vietii in care utilizarea proprietatilor luminii a reprezentat o adevarata revolutie stiintifica (lumina polarizata in tehnicile de recuperare medicala, tratamente de medicina estetica cu ajutorul luminii albastre, chirurgie, ecografie, etc)

2. In fotonică

Fotonica este știința care studiază lumina, prin tehnologia de generare, control și detectare de fotoni de lumină. Caracteristicile lungimilor de unda si a fotonilor pot fi folosite pentru a explora universul, vindeca boli, și chiar pentru a rezolva crime. Oamenii de stiinta au studiat lumina de sute de ani. Culorile curcubeului sunt doar o mică parte a întregii game de undă a luminii, numit spectrul electromagnetic. Fotonica explorează o mai mare varietate de lungimi de undă, de la raze gamma la radio, inclusiv raze X, UV și lumină infraroșie.

Chiar dacă nu putem vedea întregul spectru electromagnetic, undele luminoase vizibile și invizibile sunt o parte din viața noastră de zi cu zi. Fotonica este peste tot; în electronice de consum (scanere de coduri de bare, DVD playere, telecomanda televizorului), telecomunicații (internet), sănătate (chirurgie ochi, instrumente medicale), industria prelucrătoare (tăiere cu laser), apărării și securității (cameră în infraroșu, teledetecție), divertisment (holografie), etc.

3. Sursa de generare a energiei electrice

Când ne gândim la lumină și energie, există două abordări care vin în minte: una apartine prezentului și are un potențial de valorificare imediat, iar cealaltă este isi așteapta dezvoltarea în continuare. Cu privire la aceasta din urmă sursă de energie ne referim la utilizarea de lasere puternice pentru a crea fuziunea în condiții controlate. Prima este, desigur, energia solara, capabila sa ofere o resursa practic inepuizabila de energie, care va spori durabilitatea, reduce poluarea și costurile de atenuare a schimbărilor climatice.
Energia solara poate fi produsa prin valorificarea căldurii din razele soarelui folosind tehnologii, cum ar fi panourile fotovoltaice solare. Utilizarea energiei solare a crescut dramatic in ultimii zece ani pentru a deschide calea unui viitor energetic mai curat si mai durabil. Această tehnologie este folosită în zonele rezidențiale, comerciale, agricole, și chiar rurale. Din cauza schimbarilor climatice cu care se confrunta Pamantul, cu siguranta folosirea luminii solare pentru generarea electricitatii va deveni o investitie ecologica si viabila pentru Terra si pentru omenire.

4. Lumina în mediul construit

Iluminatul imobilelor reprezintă aproape 20% din consumul global de energie electrică (conform Agenția Internaționale a Energiei). Dezvoltarea viitoare a societății atât în țările occidentale cât și in cele cu economii emergente este sunt intim legată de capacitatea de a lumina în mod eficient orașele, casele, școlile și zone de recreere.

Iluminatul public oferă siguranță și securitate, oferă acces la educație, imbunatateste arhitectura și calitatea vieții. Noi, însă, îl folosim nelimitat, ca și cum ar fi o resursă naturală inepuizabilă și conștientizăm cât am consumat doar în momentul efecturarii platii facturilor la electricitate, sau prin raționalizarea consumului de lumină. In mediul urban, lumina este un vector de dezvoltare de necontestat,  dar cu toate acestea, devine esențial să se folosească tehnici inovatoare de design al iluminarii stradale și de interior, prin tehnologii care îmbunătățesc eficiența energetică și pot fi adaptate cu ușurință la nevoile locale.

Am văzut în cele expuse anterior de ce este important sa marcăm în calendarul evenimentelor științifice existența și formele de valorificare a luminii. De interesul știintelor mediului este întreaga gamă de utilizări a luminii pentru scop energetic, care au o influență mai mică sau mai mare asupra celorlalte componente ale ciclurilor bio-geo-chimice. Fotonica deschide o lume de posibilități necunoscute și de anvergură limitate doar de lipsa de imaginație…

Site-uri de consultat cu privire la Anul International al Luminii:

http://www.light2015.org/Home.html

http://www.light2015.org/Home/About.html

http://www.eps.org/?page=event_iyol

http://en.unesco.org/events/launch-international-year-light-and-light-based-technologies-2015

http://www.instalnews.ro/2015-anul-international-al-luminii.html

http://www.academiaaltfel.acadiasi.org/content/astronomia-%C5%9Fi-anul-interna%C5%A3ional-al-luminii-iyl-2015

http://www.ziare.com/cultura/istoria-culturii-si-civilizatiei/anul-international-al-luminii-2015-fapte-si-curiozitati-1346512

In trecut, probleme precum influenta si impactul acestor aparate asupra mediului si  sanatatii umane nu au fost analizate. Sa vedem ce se crede despre ele astazi.

Ca orice dispozitiv electronic, aparatul de aer conditionat afecteaza mediul prin consumul de energie si prin ciclul de viata, ce include manufactura, utilizarea, recuperarea (a fierului si aluminiului continute de aceste aparate, de exemplu) si depozitarea ca faza finala. O modalitate de conservare a energiei este aceea de a reduce timpul de utilizare sau, pe timpul verii, marirea temperaturii de racire. E nevoie de 60% mai multa energie pentru a raci o cladire la 72%  in raport cu temperatura initiala, fata de a o raci la 78%. De aceea, Guvernul Statelor Unite a emis in 1980 o directiva ce prevedea ca ilegala racirea cladirilor publice sub 78%.

In ceea ce priveste emisiile de substante poluante datorate folosirii aparatului de aer conditionat, ne putem gandi la CO₂, generat prin producerea energiei electrice necesare functionarii si la refrigeranti.

Pana la descoperirea efectului lor asupra statului de ozon, CFC-urile erau folosite drept refrigeranti. Momentan, in cele mai multe tari fabricarea si utilizarea CFC-urilor a fost interzisa sau restransa sever, in a doua categorie aflandu-se si Romania. Tara noastra s-a obligat la reducerea pana la eliminare a acestor substante prin aderarea la diverse tratate internationale, inclusiv Protocolul de la Montreal. In concluzie, pe meleagurile noastre inca mai exista aparate de aer conditionat de generatie veche, cu refrigeranti de tip CFC.

Aerul conditionat afecteaza si sanatatea umana, mai ales cand este utilizat in exces, agravand efectele unor afectiuni precum artrita si neurita si cauzand dificultati celor ce au probleme cu sinusurile. Si alte efecte subtile apar de-a lungul timpului, fiind dovedit ca cei ce au lucrat pentru lungi perioade in birouri racite de aer conditionat sunt mai pasibili de raceli, gripa sau alte suferinte minore fata de cei de lucreaza in spatiu deschis.

Corpul uman este tensionat in momentul in care este obligat sa treaca de la un mediu cu temperaturi excesiv de ridicate la unul mai rece, iar de-a lungul timpului apar probleme. Se pare ca cei ce petrec un interval exagerat de timp alaturi de aparatul de aer conditionat nu sunt capabili sa suporte temperaturile verii si drept rezultat valurile de caldura secera mai multe vieti.

Si masinile au inconvenientele lor. Microorganismele se desfata in unitatile de aer conditionat ale acestora, iar daca aparatul are filtre de proasta calitate sau necorespunzator mentinute pur si simplu va recircula substantele poluante.

Cat de deranjant sau placut vi se pare aparatul de aer conditionat din biroul sau casa dumneavostra ? Se pare ca acest lucru difera de la o persoana la alta. Astfel, pentru persoane lucrand sedentar, imbracate corespunzator anotimpului, temperaturile interioare de confort, iarna, variaza intre +20 ºC si +24 ºC, cu umiditati relative in intervalul 30 – 70%, iar vara, variaza intre +23 ºC si +26.5 ºC, cu umiditati relative in intervalul 25 – 70%.

Este indicat ca fiecare dintre noi sa-si identifice temperatura de confort si sa si-o stabileasca cu ajutorul instalaţiei de climatizare. In cazul in care, in aceeasi incapere, stau persoane cu caracteristici metabolice diferite, este important sa se aleagă acea temperatura care sa convină tuturor.

Diferenta de temperatura pe verticala, mai ales pentru cei ce isi desfasoara activitatea stand pe scaun, poate fi deranjanta, deoarece temperatura la nivelul capului depăşeşte cu 3,5 ºC temperatura la glezne. Aceasta situaţie apare mai ales in incaperile in care, vara, exista un exces termic mare, produs de o aglomerare importanta de surse de caldura (aparatura, oameni, ferestre mari orientate spre sud etc. ).

Pentru a fi la curent cu cele mai noi articole scrise de redactorii Greenly Magazine, dar si de colaboratori, va invit sa va abonati la newsletter-ul revistei noastre.

Webografie:

http://www.daikin.com/csr/information/lecture/01.html

http://www.essortment.com/air-conditioning-health-15668.html

http://www.airconditioning.ro/images/publicistica/U1006/U1006.htm

http://en.wikipedia.org/wiki/Air_conditioning

http://en.wikipedia.org/wiki/Air_conditioner#Refrigerants

Sursa foto: http://giurgiuonline.net/timp-liber/poze-haioase/imagini-amuzante-2012-caine-mangaiat-de-briza/

Vara putem avea parte de mai multa racoare daca acoperim ferestrele cu jaluzele din aluminiu, cu folii transparente special tratate (se gasesc in comerț) sau chiar cu foliile de aluminiu folosite in bucatarie, acestea din urma fiind lipite astfel incat sa acopere un sfert sau jumatate din fereastra (partea de sus); ca un bonus, iarna le putem dezlipi cu grija de pe ferestre si lipi in spatele caloriferului, eficientizand astfel felul in care este distribuita caldura.

Articol realizat de Miroiu Alexandru-Codrut

(Student in anul II, Facultatea de Geografie, Universitatea din Bucuresti, specializarea Geografia Mediului si om care traieste o viata “eco”.) 

Fotografie realizata de autor, in propriul dormitor :)!

Daca v-a placut articolul, va rugam sa-l votati! Si nu uitati sa va abonati la newsletter-ul Greenly!