L’approfondimento: focus sulla lampadina

Che mondo sarebbe senza le lampadine? Sicuramente la nostra vita sarebbe molto più scomoda perché non c’è casa, o auto, o bicicletta che non ne usi almeno una. Oggi è facile illuminare il buio, basta un dito sull’interruttore, ma nel passato?

Dal fuoco alla lampadina, da Swan ad Edison, abbiamo ripercorso, con i nostri piccoli, la storia della lampadina fino ai giorni nostri! Abbiamo osservato le varie tipologie di lampadine, dalla vecchia ad incandescenza alle più recenti lampade a led, distinto le forme e terminato il nostro approfondimento in maniera creativa. Con vecchie lampadine, ormai fuori produzione (perché consumano troppo ed inquinano di più) abbiamo realizzato dei mini vasi molto eleganti!

La lampadina è un dispositivo elettrico progettato per produrre luce e come ogni invenzione, anche lei ha una sua storia…

Il primo padre della lampadina a incandescenza fu l’inventore britannico sir Joseph Wilson Swan che la brevettò nel 1878. La lampadina inventata da Swan era costituita da uno spesso filamento di carbonio che, riscaldandosi, emetteva luce e gas. Quest’idea aveva però dei difetti: l’interno del bulbo della lampadina si copriva rapidamente di fuliggine emessa dal filamento incandescente e così si anneriva. Inoltre, questo tipo di lampadina consumava tantissima elettricità.

A migliorare la lampadina pensò, l’anno seguente (1879), l’americano Thomas Edison, che brevettò una lampadina con un filamento sottile e ad alta resistenza elettrica. Al contrario del modello di Swan, la lampadina di Edison non anneriva troppo l’interno del bulbo e dunque manteneva una luminosità costante.

Swan, partendo dalle modifiche di Edison, migliorò ulteriormente la lampadina e cominciò così, tra i due inventori, una disputa sulla paternità dell’invenzione. La contesa finì anni dopo con la creazione della società Edison-Swan che divenne una delle più grandi produttrici mondiali di lampadine.

Nel 1910 il fisico americano William David Coolidge sostituì il filamento di carbonio con uno di tungsteno immerso in un gas, realizzando in questo modo una lampadina che durava molto di più.

Questo tipo di lampada, con pochissime variazioni, è arrivata fino ai giorni nostri.

Perchè la lampadina fa luce?

Il filamento di tungsteno di una lampadina è lungo circa due metri ed è così sottile che, per poter stare tutto all’interno di una lampadina, deve venire avvolto in forma di una doppia bobina. Quando viene attraversato dalla corrente elettrica, un certo numero di elettroni raggiunge un livello energetico superiore al normale. Successivamente questa energia si trasforma, perché gli elettroni tornano al loro normale livello energetico, e crea delle particelle luminose chiamate fotoni, ossia luce. Purtroppo questo processo è molto poco efficiente infatti, in una lampadina a incandescenza, appena il 10 per cento dell’energia che riceve si trasforma in luce visibile. Il restante 90 per cento diventa luce infrarossa (che gli occhi umani non possono vedere) e calore (che, invece, possiamo sentire: basta avvicinare una mano a una lampada accesa!). (Affinché un filamento di tungsteno emetta luce visibile deve raggiungere una temperatura molto elevata: circa 2.200 gradi centigradi!)

Non tutte le lampadine sono uguali! Principalmente vengono classificate in base alla Tensione di alimentazione (indicata in V = volt) e alla Potenza assorbita dalla rete (indicata in W = watt); attraverso la forma del bulbo (Goccia, Oliva, Tortiglione, Sfera, Peretta, Fiamma, Tubolare, Ellissoidale); oppure in base alla tonalità della luce emessa, la quale può essere più calda o più fredda.

L’Unione Europea ha gradualmente vietato la vendita di lampadine a incandescenza , perché consumano troppa energia. Ormai fuori produzione sono state sostituite dalle lampadine a risparmio energetico come le lampadine fluorescenti compatte (CFL) o le lampade a LED. Un’altra alternativa alle lampadine a incandescenza è rappresentata dalle luci alogene, che però hanno un impatto sulla bolletta non proprio vantaggioso e vanno usate con parsimonia, infatti l’Unione Europea, ne ha deciso l’eliminazione a partire dal 2018. Le lampade fluorescenti a basso consumo e le lampade a led, a parità di luce emessa, consumano fino all’80 per cento di energia in meno. Ma la luce a led, oltre al risparmio energetico, ha ulteriori vantaggi: contrariamente alle lampade a risparmio energetico, non contiene gas nocivi o sostanze tossiche, quindi non inquina l’ambiente e raramente raggiunge una temperatura superiore ai 50° C, caratteristica che le permette di essere usata anche a contatto con materiali sensibili al calore eccessivo come il legno e la plastica.

In conclusione, il passaggio definitivo alle lampade a risparmio energetico significherà, quando sarà completato 156 milioni di barili di petrolio in meno ogni anno. Oltre che un bel risparmio per i Paesi che producono elettricità soprattutto con centrali termiche, sarà anche un discreto passo in avanti nel contenere l’inquinamento atmosferico, con 38 milioni di tonnellate di CO2 l’anno in meno. Risultati che nel nostro piccolo vedremo in bolletta, perché la resa delle nuove lampade va dal 40 al 70 per cento, a seconda del tipo e della qualità, e consentiranno di risparmiare fino a 15 euro l’anno per singolo punto luce.

Arianna Leone e Micaela Maffucci