Diody LED goszczą w naszych domach już od trzech dekad

Diody LED pokochali domownicy oraz właściciele firm na całym świecie poprzez ich energooszczędność oraz ciekawy wygląd.

Gdy w 1996 roku na rynku pojawiły się pierwsze białe diody LED, mało kto przypuszczał, że w ciągu trzech dekad zrewolucjonizują one cały sektor oświetlenia, a pośrednio również energetykę. Dziś LED-y są wszechobecne. Znajdują się w domach, biurach, samochodach, telefonach i ulicach miast. Ich rozwój był cichy, ale konsekwentny, aż w końcu doprowadził do fundamentalnych zmian w sposobie, w jaki zużywamy energię.

Zespół badaczy z Uniwersytetu Cambridge i ETH w Zurychu postanowił przeanalizować, co tak naprawdę napędzało postęp tej technologii. Ich kompleksowe badanie, opublikowane w Nature Energy, ujawnia nie tylko, jak znaczący był rozwój LED-ów, ale też jakie czynniki: technologiczne, ekonomiczne i organizacyjne stały za tym sukcesem. Co więcej, wnioski mogą być dziś bezcenne dla rozwoju innych kluczowych technologii niskoemisyjnych, takich jak panele fotowoltaiczne czy baterie litowo-jonowe.

Jak pokazują badania, sukces LED-ów to w dużej mierze efekt systematycznych innowacji technologicznych oraz doskonalenia procesów produkcyjnych. Choć znaczący udział miały inwestycje w badania i rozwój (R&D), to nie one w największym stopniu przyczyniły się do spadku kosztów produkcji. Tutaj główną rolę odegrały efekty skali i postęp w organizacji produkcji.

Co ciekawe, badacze zwrócili również uwagę na technologiczne spillovery – czyli przenikanie wiedzy i innowacji z innych dziedzin, które miały wpływ na jakość i akceptację LED-ów przez konsumentów. Takie „przypadkowe innowacje” okazały się nie mniej istotne niż te planowane, a ich rola często jest niedoceniana w strategiach R&D.

Wnioski płynące z rozwoju LED-ów mają znaczenie wykraczające poza samą technologię oświetlenia. Autorzy badania porównali LED-y z dwiema innymi kluczowymi technologiami transformacji energetycznej: panelami słonecznymi (produkcja energii) oraz bateriami litowo-jonowymi (magazynowanie energii).

Wszystkie trzy technologie charakteryzują się znacznym spadkiem kosztów i poprawą wydajności w ostatnich 30 latach. Jednak mechanizmy postępu są różne. Dla LED-ów kluczowa była orientacja na użytkownika końcowego i jakość doświadczenia (jakość światła, barwa, niezawodność), co pokazuje, że innowacje po stronie „popytu” wymagają innego podejścia niż te po stronie „podaży” (np. farmy wiatrowe).

Wniosek może być szczególnie ważny w kontekście dzisiejszych wyzwań klimatycznych. Technologie takie jak pompy ciepła, inteligentne sieci czy domowe magazyny energii również wymagają zrozumienia zachowań użytkowników i elastycznego podejścia do R&D.

Zespół badawczy z Cambridge i Zurychu pracuje obecnie nad modelem probabilistycznym prognozowania kosztów technologii niskoemisyjnych, opartym na danych z trzech dekad rozwoju LED-ów, paneli PV i baterii.

Ważne jest także przesłanie dla decydentów politycznych: nie każda technologia potrzebuje takich samych strategii wsparcia. LED-y pokazują, że równoległe inwestowanie w jakość, dostępność i skalowalność może przynieść szybkie i trwałe efekty w sposób umiarkowany, ale ciągły.

Rozwój LED-ów to przykład cichej, ale skutecznej rewolucji technologicznej, napędzanej przez połączenie innowacji, doskonalenia produkcji i uwzględnienia potrzeb użytkowników. Analiza trzech dekad postępu w tej dziedzinie dostarcza cennych wniosków dla rozwoju innych kluczowych technologii niskoemisyjnych.

Szymon Ślubowski