Išsivysčiusių šalių gyventojai per paskutinius kelis šimtus metų išgyveno šviesos šaltinių evoliuciją nuo balanų, riebalinių spingsulių, vaškinių žvakių ir žibalinių šviestuvų iki kaitrinių, fluorescencinių bei puslaidininkinių šviesos šaltinių, o Nepalo gyventojams puslaidininkiniai šviestukai (šviesos diodai) tampa pirmuoju ir vieninteliu dirbtinės šviesos šaltiniu po balanos.
Pasaulyje 2 milijardai žmonių negali naudotis elektra
Dirbtinė šviesa yra labai svarbi žmonių socialinei ir ekonominei veiklai bei gyvenimo kokybei nuo pat žmonijos atsiradimo. Paskaičiuota (2005 m. duomenimis), kad per metus pasaulyje elektros apšvietimui yra sunaudojama 19 proc. visos pasaulio elektros energijos. Apšvietimui suvartojamos elektros energijos dalis tiesiogiai priklauso nuo šalies išsivystymo lygio. Besivystančiose šalyse (pvz., kai kuriose Pietų Azijos ir Afrikos šalyse) ji siekia iki 90 proc., o išsivysčiusiose (JAV, Europos šalyse) – 10-20 proc. Beje, reikėtų nepamiršti, kad šiuo metu pasaulyje gyvena per du milijardus žmonių, visiškai neturinčių galimybės naudotis elektra. Dauguma jų gyvena atokiuose kaimiškuose rajonuose besivystančiose šalyse. Sunki materialinė padėtis, retas apgyvendinimas, sunkus pasiekiamumas (pvz., kalnų vietovėse) yra pagrindinės kliūtys, laikančios šiuos žmones atskirtus nuo centralizuoto elektros energijos tiekimo.
Biomasė – Nepalo išsigelbėjimas
Dėl nepakankamai išplėtotos elektros energetikos infrastruktūros besivystančiose šalyse didžioji dalis šviesai reikalingos energijos yra gaunama iš biomasės. Nepalas yra vienas iš tokių šalių pavyzdžių. Čia biomasė deginama ir šildymui, ir maisto ruošimui, ir apšvietimui. Nepalas neturi iškastinių energijos šaltinių, t. y. naftos, akmens anglies ir kt. 2003-2004 m. Nepale 86 proc. sunaudotos energijos buvo išgaunama iš biomasės, 9 proc. – iš naftos produktų (benzino, dyzelino ir žibalo). Elektros energija sudarė tik 2 proc. visos šalyje suvartotos energijos. Tik 40 proc. šios šalies namų ūkių turi galimybę naudotis elektros energija. Kitiems šalies gyventojams aliejinės, žibalinės lempos bei pušinės balanos yra pagrindiniai ir vieninteliai dirbtinės šviesos šaltiniai. Kalbant apie žibalo kainą, tai ji tiesiogiai priklauso nuo transportavimo sudėtingumo. Nemažai nepaliečių gyvena kalnų gyvenvietėse, kurios pasiekiamos tik einant pėsčiomis, kartais net iki 16 dienų nuo artimiausio kelio. Tokiomis sąlygomis bet koks atvežtinis, t. y. atneštinis, kuras įgauna „aukso vertę”. Todėl vienintelė išeitis – gyvenvietės aplinkoje augančios biomasės deginimas. Apšvietimui dažniausiai naudojamos pušinės sakų prisotintos balanos. Deginant tokias balanas pasiekiamas minimalius poreikius (kaip maisto gaminimas ir orientavimasis erdvėje) tenkinantis apšvietimas (apie 2 lx grindų lygyje), tačiau tai smarkiai padidina patalpos oro užterštumą degimo produktais. Atviros ugnies naudojimas gyvenamosiose patalpose sukelia įvairius sveikatos sutrikimus: kvėpavimo takų ligas, astmą, regėjimo bei širdies darbo negalavimus. Pasaulinė sveikatos organizacija (WHO) yra apskaičiavusi, kad besivystančiose šalyse dėl gyvenamųjų patalpų oro užterštumo dūmais kas 30 sekundžių miršta žmogus.
Šviestukai pasiekia tolimiausias Nepalo gyvenvietes
2000 m. buvo pradėta LIGHT UP THE WORLD (LUTW) kompanija, kurios tikslas – pagerinti atokių kaimiškų vietovių gyventojų buitį besivystančiose šalyse. Buities gerinimas susideda iš kelių aspektų: ekologiško dirbtinio apšvietimo įrengimo, atviros ugnies ugniakuro pakeitimo metalinėmis krosnelėmis ir geriamojo vandens aprūpinimo. Įspūdingiausi šios kompanijos laimėjimai apšvietimo srityje. Kol išsivysčiusiose šalyse buvo svarstoma, kada puslaidininkiniai šviestukai galės įsiskverbti į bendrojo apšvietimo rinką, Kanados profesoriaus Dave‘o Irvine‘o Halliday‘aus paskatinti LUTW ir Nepalo nevyriausybinės ne pelno siekiančios organizacijos „RIDS Nepal” nariai ryžosi šviestukus įdiegti atokiose ir sunkiai pasiekiamose Nepalo gyvenvietėse. Toks sprendimas nebuvo skubotas ar neapgalvotas. Šviestukai kaip šiuolaikinis XXI a. šviesos šaltinis buvo pasirinkti įvertinus visus „už” ir „prieš”. Pagrindiniai kriterijai, nulėmę šviestukų pasirinkimą, buvo jų ilgaamžiškumas, žema maitinimo įtampa, leidžianti juos lengvai integruoti į saulės elementais maitinamus grandynus, mechaninis atsparumas, būtinas juos transportuojant ir naudojant, ir pakankamai didelis šviesinis našumas. Įprasti šviestukų trūkumai, kaip palyginti didelė kaina ir prasta salvinė atgava, neatbaidė šios akcijos vykdytojų. Pradinę instaliacijos kainą kompensuoja daug ilgesnė šviestukų tarnavimo trukmė. Dėl sunkaus susisiekimo kalnų vietovėse pati pigiausia kaitrinė lemputė ten tampa pakankamai brangiu, nenašiu ir trumpai tarnaujančiu šviesos šaltiniu.
Išsivysčiusioms šalims – alternatyvus būdas, neišsivysčiusioms – vienintelis
Apšvietimo diegimas kalnų vietovėse prasidėdavo nuo energijos šaltinio įrengimo. Nepale gali būti sėkmingai panaudoti saulės elementai arba nedidelės galios hidroelektrinės kartu su energiją kaupiančiomis baterijomis. Išsivysčiusiose šalyse toks elektros energijos gaminimo būdas yra laikomas alternatyviu, o atokiose vietovėse jis tampa vieninteliu įmanomu. Kaip vyksta darbai? Kaimas aprūpinamas saulės elementų rinkiniu, akumuliatorių baterijomis bei pakrovimo ir iškrovimo valdikliais. Teisingas akumuliatorių pakrovimas ir iškrovimas užtikrina nepertraukiamą elektros tiekimą ir baterijų ilgaamžiškumą. Kiekviename name yra sumontuojami puslaidininkinių šviestukų pagrindu pagaminti šviestuvai. Šie šviestuvai gaminami Nepale, kompanijoje „Pico Power Nepal”, komplektuojant „Nichia” arba „Lumileds” baltus šviestukus, jų maitinimo elektroniką bei mechaninio tvirtinimo elementus. Nepalo kaimų gyventojų patalpos dažniausiai aprūpinamos trimis puslaidininkiniais šviestuvais. Kiekvienas šviestuvas yra maždaug vieno vato galios. Tokia apšvietimo sistema sukuria apie 5 lx bendrą apšvietą, kad būtų galima orientuotis būste ir gaminti maistą, bei apie 25 lx apšviestumą kitam, daugiau šviesos reikalaujančiam darbui atlikti (pvz., skaityti). Taip vaikai įgauna galimybę skaityti ir mokytis tamsiu paros metu.
Norint palyginti energijos sąnaudas, reikalingas šiems puslaidininkiniams šviestuvams, puikiai tinka „RIDS Nepal” narių posakis: „Energijos, kurią sunaudoja viena paprasta 100 W kaitrinė lemputė, pakanka apšviesti 30 namų, naudojančių puslaidininkinius šviestuvus.” Pagrindinę projekto išlaidų dalį sudaro saulės elementai, nors jie ir yra ilgaamžiškiausi (gamintojų duomenimis, po 25 metų jie turi išlaikyti 80 proc. pradinės generuojamos galios). Per saulės elementų tarnavimo trukmę (25 m.) kiti elementai turėtų būti pakeisti naujais bent kartą, nes tikėtina pastarųjų tarnavimo trukmė – 12-15 metų.
Katmandu ir Vilniaus universiteto bendradarbiavimas
Puslaidininkinis apšvietimas, saulės elementų panaudojimas ir kitos modernios technologijos yra nuolat tobulinamos, todėl, norint šiuos pasiekimus efektyviai panaudoti, reikia žengti kartu su naujausiais mokslo ir technologijų laimėjimais. Svarbų mokslinės ir technologinės plėtros vaidmenį Nepale atlieka Katmandu universitetas. Jis buvo įkurtas 1991 m. Pagrindinis šio universiteto finansavimo šaltinis – studentų mokestis už mokslą (po 1000 USD per metus). Jo veikla nėra finansuojama iš Nepalo valstybės biudžeto, tačiau sulaukia nemažai paramos iš tarptautinių organizacijų bei užsienio šalių universitetų. Palyginti jaunas universitetas sėkmingai įsitvirtino ne tik Nepalo, bet ir visos pietinės Azijos švietimo ir mokslo sistemoje.
Katmandu universitetas šiuo metu yra ypač svarbus mokslo ir technologijų sklaidos centras, ruošiantis įvairių sričių (medicinos, ekonomikos, inžinerijos, meno) specialistus. Universiteto Elektrotechnikos ir elektronikos inžinerijos fakultetas kartu su partneriais iš Helsinkio technologijų universiteto bei Vilniaus universiteto dalyvauja Europos Sąjungos finansuojamame „EU-Asia Link” programos projekte ENLIGHTEN. Šio projekto tikslas – suteikti Katmandu universiteto dėstytojams ir studentams žinių ir įgūdžių šviestukinio apšvietimo klausimais. Planuojama Nepale ir toliau plėtoti gyvenviečių apšvietimo puslaidininkiniais šviestuvais projektus, tačiau sėkmingam projektų vykdymui būtinos inžinerijos, apšvietimo ir puslaidininkių fizikos žinios. Helsinkio technologijų ir Vilniaus universitetų atstovai viešėdami Nepale susipažino su šios šalies švietimo ir mokslo specifika, sužinojo šviestukinio apšvietimo plėtotojų poreikius ir sunkumus. Per keletą apsilankymo vizitų buvo skaitomi paskaitų ciklai, apimantys puslaidininkių fizikos pagrindus, optoelektronikos, šviesos, spalvų ir saulės elementų bei kitų atsinaujinančių energijos šaltinių technologijas. Taip pat buvo rengiami seminarai puslaidininkinių šviestukų maitinimo grandynų projektavimo ir spalvų maišymo klausimais. Katmandu universiteto atstovai viešėdami Helsinkyje ir Vilniuje susipažino su europietiškomis švietimo ir mokslo sistemomis, aplankė su universitetais glaudžiai bendradarbiaujančias aukštųjų technologijų įmones. ENLIGHTEN projekto dalyviai tikisi, kad šis bendradarbiavimas buvo naudingas iniciatyviems Katmandu universiteto ir „RIDS Nepal” bendruomenės nariams, ir viliasi, kad šie pritaikys naujausias žinias dar efektyviau vykdydami apšvietimo projektus.
Pranciškus Vitta
Komentarų nėra. Būk pirmas!