Linköpings Universitet 14/ TGTU37 Grupp 11 Malin, Alexander, Dino, Magnus. Glödlampan

Transkript

1 Glödlampan 1

2 1. Inledning Det här arbetet handlar om glödlampan. Vi har valt att inrikta oss särskilt på hur glödlampan har utvecklats genom åren, hur utseendet har förändrats och vilka aktörer som har spelat en stor roll för förändring. Eftersom glödlampan är en del i ett stort tekniskt system som påverkar oss idag hela tiden, har vi försökt ta reda på så mycket relevant fakta som möjligt för att utföra uppsatsen på ett bra sätt. Vi tycker att glödlampan, eller som den nu heter lågenergilampan, har en stor roll i allas hem men framförallt för miljön. Anledningen till att vi valde att skriva om glödlampan var att vi tyckte att ämnet glödlampor är väldigt aktuellt för tillfället. Vi var även intresserade att ta reda på hur glödlampan har sett ur och hur mycket förbättringar som har gjorts genom åren för att förbättra miljön, kvalité, ljuset och priset. 2. Syfte Vårt syfte är att undersöka hur glödlampan har utvecklats genom åren. Vi vill få fram en bra och tydlig bild av glödlampan. Dessutom har vi som mål att skriva en intressant och korrekt strukturerad uppsats. 3. Frågeställningar Vår huvudfrågeställning är: Hur har glödlampan utvecklats genom åren? Sedan har vi brutit ner huvudfrågeställningen till flera mindre frågeställningar. Hur har glödlampan utvecklats genom åren? Vem/vilka utvecklade glödlampan? På vilket sätt har glödlampan påverkat miljön? Hur ser framtiden ut för lågenergilampor? Hur fungerar Stora och komplexa tekniska system? 4. Avgränsning Eftersom glödlampan är ett stort ämne, har vi valt att avgränsa oss till historian, miljö och hur utvecklingen ser ut idag. Anledningen till att vi valde att avgränsa oss till dessa infallsvinklar var för att vi tyckte dem var mest relevanta och intressanta. 5. Metod Vi har valt att använda oss av internet och fakta litteratur om glödlampor. Ifrån internet har vi bestämt att använda oss av sidor som vi tycker är relevanta och pålitliga. Vi ska försöka få ett jämnt fördelat arbete inom gruppen. 2

3 6. Glödlampan 6.1. Glödlampans historik Innan glödlampan var uppfunnen använde folket sig utav stearinljus, dagsljus och solljus för att lysa upp t.ex. hemmet och fabrikerna. I slutet av 1700-talen användes en lampa som kallades argandlampa. Den drevs med hjälp av olja. Oljan användes också för att få fram fotogen som användes till fotogenlamporna. I början på 1800-talet fick man fram ljus av stearin, gas- och oljelampor. År 1809 började kemisten Humphrey Davy att experimentera med ett batteri. Han använde batteriets kraft och ledde kraften mellan två kolstavar. Strömmen bildade ett kraftigt ljussken och den första båglampan var skapad. År 1820 gjorde kemisten Warren De la Rue det första kända försöket till en glödlampa. Han placerade en platinaspole i ett rör med vakuum och ledde ström genom spolen. Det var ett effektivt sätt på grund av platinas höga smältpunkt och förmåga att överleva länge. Dessvärre gjorde det höga priset på platina att de flesta människor inte hade råd att köpa Warren De la Rues lampa. Många forskare världen över arbetade med att få fram en effektiv glödtråd. Den engelska fysikern James Prescott Joule upptäckte att om elektricitet passerade genom glödtråden började glödtråden att skina och ge ljus. James Prescott Joule hade uppnått sitt mål med att förbättra glödlampan. Men snart stötte Prescott på andra problem, tekniken skulle vara säker, prisvärd och praktisk eftersom lampan skulle ge ljus en längre tid och lysa upp så mycket som möjligt. Eftersom det var svårt att uppnå skapades ett problem. År 1840 gick fysikern och kemisten Joseph Wilson Swan med i uppfinnandet av glödlampan och ca 20 år senare tog han patent på sin lampa. Lampan hade en glödtråd av ett slags papper i halvvakuum. Det var världens första glödlampa. Efter flera år av förbättring hade Swan år 1875 förbättrat glödtråden genom att använda bomull. År 1878 demonstrerade Swan sin "uppfinning". Det var tidigare än forskaren Thomas Edison. Även Edison hade kommit fram till att bomull gav bäst resultat i en glödlampa, efter att ha experimenterat med över 6000 olika ämnen. ( Swans lampa lös i ca tretton och en halv timme medans Edisons lampa lös i närmare femton timmar. Edison köpte Swans patent. Edison började då snabbt bearbeta och förbättra lampan ytterligare. År 1880 hade Edison en glödlampa som varade mellan timmar. En stor anledning till detta var p.g.a. den låga syrehalten inuti glödlampan. En uppfinnare vid namn Herman Sprengel hade utvecklat en vakuumpump som fick ur luften ur glödlampan. Själva designen av lampan hade utvecklats av två kanadensare, Henry Woodward och Matthew Evans. Precis som Swan fanns det inte tillräckligt med pengar. Edison köpte då upp patentet av Woodward och Evans. In på 1900-talet utvecklade kemisten Willis Whitnew ett metallhölje till glödtråden för att förhindra att lampan sotade igen från insidan. År 1906 så fick företaget General Electric Company patent för att göra glödtrådar av volfram. Edison visste själv att volfram troligtvis var det bästa materialet för att tillverka trådarna. 3

4 Glödlampan var en viktig del under den industriella revolutionen. År 1914 hade nästan 30 % av Sveriges befolkning elektriskt ljus i sin bostad och 10 år senare så hade ca 80 % elektriskt ljus. I början av 1940-talet så uppfanns lysröret och runt år 1945 så kom lysröret till Sverige. I lysrören finns kvicksilverånga som är inneslutet i ett glasrör som alstras genom elektrisk urladdning. Lysrören brinner även mycket längre än vanliga glödlampor. ( Nu i modern tid så används glödlampan nästan överallt, i hus, butiker, gatulampor, trafikljus, etc. Glödlampan har därför haft en mycket stor inverkan på hur vardagen ser ut i dagens samhälle Thomas Alva Edison Thomas Alva Edison föddes år 1847 i Milan, Ohio i USA i en medelklassfamilj. Vid sju års ålder flyttade hans familj till Port Huron, Michigan. Edison utvecklade tidigt intresse för världshistoria och engelsk litteratur. Han läste sig genom bokhyllorna i biblioteket och ifrågasatte t.o.m. Newtons teorier för sina föräldrar. Föräldrarna samlade ihop pengar och anlitade en förhörare att hjälpa Edison att förstå Newtons mattematiska formler. Detta resulterade i att Edison började ogilla Newtons uppställningar för att de var skrivna på ett sådant sätt så att ingen medelmåttlig person skulle kunna läsa och förstå det. Newtons fysiska lagar tog han dock åt sig. Vid tolv års ålder hade han inte bara jobbat med att sälja tidningar, han hade startat en hel frukt- och grönsakskedja. På grund av Edisons då höga inkomst (ca 10 dollar/dag) hade Edison råd att bygga upp sitt kemilabb i hans källare. Vid en tågresa räddade Edison en konduktörs son från att bli överkörd av en bagagevagn. Detta resulterade i att konduktören lärde honom att hantera morse-koderna och telegrafen. Vid femton års ålder hade Edison lärt sig att bemästra denna teknik. Edison fick då jobb som telegrafoperatör tillsammans med människor som hade gått med i inbördeskriget. Thomas Alva Edison är den som brukar nämnas som uppfinnare till glödlampan, men han var inte ensam med att uppfinna den. Edison visade för första gången upp en funktionell lampa år Det som var speciellt med Edisons glödlampa, var att den hade en form som var effektiv för masstillverkning, dessutom hade den en varaktigare lystråd. Edison var en av dåtidens första uppfinnare som lyckades med att massproducera sin produkt och han var även en av de första som hade ett eget laboratorium med anställda ingenjörer som jobbade åt Edison. Edisons största konkurrent var Joseph Wilson Swan, men efter ett tag bestämde sig Edison och Swan för att bilda ett gemensamt bolag. Bolaget kallades för The Edison & Swan Electric Light Co. Ltd. Bolaget bildades år 1882, och redan året därpå sålde deras lampor i tusentals exemplar och blev en succé världen över. En anledning till att Edison och Swans glödlampa blev jätte populär var p.g.a. lampans enkla och kompakta form. 4

5 Thomas Edison dog den 18 oktober år 1931 i New Jersey vid 84 års ålder. Idag är Edisons namn förknippat med elektrifieringens genombrott i industrisamhället Stora och komplexa tekniska system När det diskuteras stora tekniska system talas det om samspel mellan olika aktörer såsom ingenjörer, politiker, tjänstemän m.m.(gyberg och Hallström,2009) När det diskuteras om hur ett stort tekniskt system ser ut brukar man prata om fyra utvecklingsfaser. Den första fasen, etableringsfasen, utgår oftast från radikala uppfinningar. I vårt fall är den radikala uppfinningen glödlampan. Men man kan även anse att glödlampan är en vidareutvecklig av gamla system såsom Humphrey Davys talgljus och oljelampor. Nästa fas brukar nämnas som expansionsfasen. Expansions/tillväxt- fasen kräver oftast stora ekonomiska tillgångar och resurser. Här kopplar vi det till Thomas Edison och glödlampan. I början av 1800-talet var det många intressenter och uppfinnare som ville ta del av glödlampan. Men det var bara Thomas Edison som hade ekonomiska resurser för att etablera glödlampan. Ett exempel på hans ekonomiska resurser kan ses genom att Edison köpte upp patent både för glödtråden och strukturen för glödlampan. Vidare nämner Gyberg och Hallström(2009) att systemet ofta får en viss tröghet i momentfasen. Gyberg och Hallström anser att anledningen till trögheten i systemet är på grund av många intressenter som alla vill påverka utvecklingen. Här har systemet gått så pass långt att utvecklingen blir självgående och väldigt svårstoppat. Med självgående menar Gyberg och Hallström att glödlampan blir en stor del i samhället och varje individs vardag. Därmed blir glödlampan självklar och utvecklas oberoende av sociala och kulturella faktorer. Sista fasen brukar nämnas som Sista fasen eller stagnationsfasen. I denna fas så antingen växer systemet eller så avvecklas systemet beroende på lönsamhet och konkurrans. I glödlampans fall så ville Edison och Swan undvika konkurrans så i stället så bildade de ett bolag tillsammans. Så att glödlampan kunde utvecklas istället för att avvecklas Glödlampans påverkan på miljön I Sverige har glödlampan använts över 130 år. Nu är den matta glödlampans tid över. Den 1 sep 2009 kom EU med en ny lag, som säger att det är förbjudet att tillverka och importera alla matta glödlampor men också klara glödlampor över 100w. Däremot har man rätt till försäljning av matta glödlampor i affärer tills lagret är slut. EU har även en annan lag, som börjar gälla fr.o.m. den 1 sep Lagen säger att man dessutom inte får tillverka eller importera klara glödlampor. Dessa två lagar gäller för alla städer inom Europa. Glödlampan byts ut mot lågenergilampor, lysdioder och hallogenlampor. ( Enligt Magnus Frantzell, som är vd för Belysningsbranschen, är glödlampan ineffektiv eftersom knappt 10 procent av energin blir ljus och resten är värme. Detta är en av många anledningar till att EU har bestämt sig att glödlampan ska sluta produceras. Den största anledningen är miljö frågan. Genom att kraftigt minska energiförbrukningen räddar man 5

6 klimatet. En lågenergilampa minskar förbrukningen av el med upp till 80 procent men också koldioxidutsläppen med 20 kilo per lampa. Idag finns det ca 3,6 miljarder glödlampor i Europa. Om ca hälften av dem byttes ut mot lågenergilampor skulle utsläppen av koldioxid minska med 23miljoner ton, och det motsvarar utsläppen från ca 27 kolkraftverk! ( Genom att byta till energisnåla lampor finner man många fördelar. Dessvärre har många företag föråldrade belysningssystem men också skolor. Energimyndigheten har gjort många undersökningar kring energianvändningen och det har visat sig att svenska företag kan spara upp till 5,5 TWh (TeraWatt-Timme) belysning per år, vilket motsvarar vad villor använder i elförbrukning, varmvatten och uppvärmning under ett år. Dem nya energisnåla lampor innehåller en liten mängd kvicksilver (max 5 mg) vilket är en stor fördel för miljön. Det betyder att för varje återvunnen lampa förbrukas det mindre och mindre fossila bränslen som kol och olja. ( När vi tänker på belysning tänker vi inte på att det påverkar vår hälsa. Bra belysning är mycket viktigt för en bra arbetsmiljö. Dålig belysning leder snabbt till trötthet och huvudvärk. När vi ser dåligt, spänner vi oss och det leder till smärtor i nacken och skuldror. Likaså har vi dålig arbetsställning när vi har felaktigt belysning. Detta leder till smärtor i ryggen. Genom bra belysning, vilket dagens lågenergilampor ger oss, håller vi hälsan i behåll. ( Det finns nackdelar med lågenergilampan, bland annat fungerar lågenergin lampan sämre i kalla och fuktiga miljöer. Lågenergilampan är även dyrare än en vanlig glödlampa. I Sverige används varje år 14 TWh el till belysning. Ca 10TWh av dem används i företag och i den offentliga sektorn. Ifall alla företag och alla lokaler i den offentliga sektorn skulle byta till mer moderna armaturer och ljuskällor skulle det sparas 4,2 TWh per år. Av hela Europas koldioxidutsläpp skulle det bli en sänkning med 1,8 miljoner ton per år. Den sänkningen beror på att en gammal armatur eller gamla ljuskällor drar ca 4 gånger mer energi än nya. 6

7 6.4. Den ljusa framtiden Vad kommer hända i framtiden? September 2009: Alla matta glödlampor och klara 100 watts glödlampor förbjuds. September 2010: Klara 75 watts glödlampor förbjuds. September 2011: Klara 60 watts glödlampor förbjuds. September 2012: Klara 40 watts och klara 25 watts glödlampor förbjuds. September 2013: Skärpta krav på lågenergilampor och LED-lampor (lysdiodslampor). September 2016: Skärpta krav på klara halogenglödlampor. I framtiden är det osäkert i fall lågenergilamporna kommer dominera eller ens finnas kvar. Lågenergins största konkurrenter för framtiden är i nuläget LED-belysningen. LED (Light Emitting Diode) LED (Light Emitting Diode) det vill säga lysdioder kommer fram mer och mer i dagens samhälle. Det beror på att LED-belysningen strålar på ett annorlunda sett som kallas för luminiscens. Luminiscens sätt att producera ljus skiljer sig helt ifrån glödlampan och lågenergilampan. ( Idag används LED-belysning till fasadbelysning, punktbelysning i affärer men framförallt till trafikljus. Användningen av LED-belysningen ökar mycket, eftersom dioderna gör det möjligt att se mycket stark ljus på en begränsad yta. ( En stor fördel är också att LED-belysningen har en längre livstid än lågenergilampan. LED-belysningen minskar även värmestrålningen. ( I framtiden förväntas LED-belysningen bli det effektivaste alternativet till belysning. LEDbelysningen håller upp till 50 gånger längre än en vanlig glödlampa ( Lågenergilampor har sina fördelar och nackdelar. De fördelar som finns är att lågenergilampor drar mindre el upp till 80 % men också att de håller mycket längre än vanliga matta glödlampor. Den största fördelen har, som nämnt tidigare, med miljöfrågan att göra, men å andra sidan innehåller lågenergilampor kvicksilver vilket kan vara farligt ifall lampan går sönder och all kvicksilver spills. Det finns bruksanvisning på hur sådana situationer ska skötas ifall kvicksilver spills vid en varm eller kall krossad lampa ( Nackdelen med lågenergilampor är att vissa lampor inte alls klarar av att tändas vid kyla. Dessutom kan inte lågenergilampor ljusregleras vilket har blivit en trend sak i många av dagens hushåll. Till skillnad från en glödlampa tar det för en lågenergilampa allt mellan tre och sju minuter att tändas helt. Dessutom har det visat sig att den dyraste lågenergilampan inte är den mest praktiska lampan och med bästa kvalitet ( 7

8 7. Diskussion Vi ser glödlampan som en stor teknisk uppfinning genom tiden. Sen de allra första komponenterna sattes ihop i slutet av 1700-talet och början av 1800-talet till nutid, har den varit en revolutionerande uppfinning för både allt och alla. Många uppfinnare har varit med i utvecklandet av glödlampan men den person som numera förknippas med glödlampan är Thomas Edison. Enligt oss hade inte Edison nämnts som den som uppfann glödlampan om det inte vore för hans ekonomiska resurser. Med andra ord köpte han sig fram till berömmelse. Det finns andra uppfinnare som borde få mer uppmärksamhet och beröm för uppfinningen av glödlampan än Edison. Däremot är vi överens om att tack vare Edison har vi ljus i våra hem idag. Det har fått oss att börja fundera på andra tekniska system och uppfinningar. Är det egentligen de som får äran för uppfinningarna som egentligen är uppfinnarna eller är det de individerna med bäst och mest resurser som köper sig till berömmelse. När vi ser tillbaka till den tiden då bland annat oljelampor används som ljus och hur det ser ut idag med glödlampor, kan vi konstatera att utvecklingen i dagens samhälle ständigt utvecklas för varje dag. Dessutom ändras förutsättningarna för hur vi lever och arbetar i dagens samhälle. Om vi går tillbaka till den tiden då Edison massproducerade glödlampan, hade han inte mycket att arbeta med utan fick nöja sig med de få resurser som fanns på den tiden. Idag har vi många olika typer av resurser att arbeta med och många fler möjligheter till utveckling. Eftersom vi är beroende av tekniken idag gäller det att hänga med utvecklingen. Ett praktiskt exempel är utvecklingen från glödlampor till lågenergilampor. Enligt oss spelar politik en stor roll kring utvecklingen av all typer av system. Med detta syftar vi tillbaka till expansionsfasen då politik och ekonomi spelade den största rollen för massproduktion och utveckling. Vi tror även att politiken kan påverka både negativt och positivt på olika tekniska system beroende på vad de anser är nödvändigt och vad de är rädda för. Politiken kan både välkomna nya tekniska system som de tror kan vara bra för samhället, men de kan lika väl tona ner eller helt avveckla system som politikerna anser kan vara dåligt för samhället. Nu när den vanliga glödlampan har förbjudits krävs det att lågenergilampan används fastän lågenergilampan inte tål kyla eller för hög värme. Vi anser att förbudet av glödlampan var en aning för tidigt, då vi anser att lågenergilampan inte är fullt utvecklad. Samtidigt förstår vi att glödlampan orsakar negativa effekter på miljön och att det är bra att förbjuda den så fort som möjligt för att eventuellt skona miljön. Men vad händer om den nya lågenergilampan inte håller livslängden som utlovat? Kan det till och med bli sämre för miljön med allt kvicksilver som krävs för mera produktion av nya låg energilampor? Det är mycket som vi anser fortfarande är oklart huruvida lågenergilampan kommer att bli bättre än glödlampan och för vilka konsekvenser. 8

9 Någonting som vi även tror mycket på är utvecklingen från lågenergilampor till LEDbelysningen. (lysdioden) Det har redan börjat användas i dagens samhälle och utvecklas hela tiden för framtida produktion. Men ingen vet såklart hur det kommer bli i framtiden. Kommer lågenergi lamporna att dominera i flera år eller kommer lysdioderna ta över? Kommer det komma en helt annan modell på lamporna? Allt detta är spekulationer som har satt igång när vi har pratat och diskuterat om glödlampor, lågenergilampor och LED-belysningen. Vi ställer även frågan om vilket alternativ som är bäst ur miljöaspekter; glödlampan, lågenergilampan eller lysdioder. Vi har olika uppfattningar om vilken typ av ljuskälla som är bäst eftersom det är svårt att definiera vad som gör lampan bra. Man ska även ha i åtanke att alla tekniker har både positiva och negativa delar. Under skrivandet av den här uppsatsen har vi fått nya åsikter och en större inblick i vad som egentligen är bra för miljön. Det har även ändrat vårt historiska perspektiv om vem som uppfann och utvecklade glödlampan. Om man frågar de flesta personer om vem som uppfann glödlampan. De flesta kommer garanterat att svara Edison, men det är ju som sagt inte helt korrekt. Vi har under skrivandets gång lärt oss att vara mer kritisk mot källor och inte leta fakta på alla hemsidor, utan endast trovärdiga källor. Har vi sett information som verkar vilseledande eller felaktig så litar vi mer på t.ex. NE än ett skolarbete helt utan källor. Som sist kan vi dra en slutsats från denna uppsats att när det gäller tekniska system och dess utveckling är det inte alltid lätt att veta vem som är den riktiga och första uppfinnaren. Då många politiska och ekonomiska frågor spelar stor roll kan många ta åt sig äran och beröm fastän dem inte är de riktiga uppfinnare. En annan slutsats vi har kommit fram till är att dagens teknik anpassas mer och mer efter miljön. Mycket handlar om att skona miljön än att bara anpassa tekniken efter människans behov. 9

10 Referenslista: Tryckta källor Who Was Thomas Alva Edison? Frith, Margaret & O'Brien, John (2005), inbunden, ENGELSKA Thomas Edison och elektriciteten Parker, Steve (1993) Elektroniska källor utg_2.pdf _bely/ alter/index.jsp 10