La News Letter du Samedi 12 Février 2022
Des Ampoules et des Kilowattheures
Éteins la lumière ! Ferme la lumière derrière toi ! C'est pas Versailles ici ! Que d'injonctions !
Notons qu’à Versailles, ce sont des bougies qui se reflétaient dans des cristaux, qui multipliaient ainsi leur puissance lumineuse : d'où ces magnifiques plafonniers qui illuminent encore aujourd'hui nos plus jolies maisons, après que nous ayons remplacé les bougies par des ampoules lumineuses.
Et quand on voit toutes ces lumières dans les villes la nuit, certes pour une meilleure sécurité : que de gaspillage !
Le kilowattheure
Tout ça, ça consomme des kilowattheures : Qu'est-ce-que, c'est un kilowattheure ?
Le kilowatt heure (KWh) est l'unité de mesure utilisée pour quantifier la consommation d'énergie électrique. Le kilowatt heure correspond à l'énergie consommée par un appareil d'une puissance de 1000 watts pendant 1h.
Le mot kilowatt heure doit son nom à James Watt (1736-1819) qui est l'inventeur de la machine à vapeur.
Le kWh est la base de calcul de notre consommation électrique. Un appareil de 60 watts fonctionnant pendant 1h consomme 60 Wh ou 0,06kWh.
Si vous vous servez d'un appareil de chauffage d'une puissance de 2000 watts pendant 1h consécutive vous consommez 2 kWh.
Kilowatt heure s’écrit en abrégé kWh. Ecrit avec un K majuscule, (KWh), il désigne une autre unité de mesure à savoir le Kelvin qui est une unité de température thermodynamique. Nous n'irons pas plus loin sur ce point.
Venons-en aux ampoules, car il faut bien s'éclairer.
Les Ampoules
Pour obtenir un éclairage, on peut choisir parmi différents types d'ampoules
L'ampoule à incandescence pour laquelle 95% de l'énergie est transformée en chaleur et 5% en lumière,
L'ampoule halogène pour laquelle 93 % de l'énergie est transformée en chaleur et 7% en lumière,
L'ampoule basse consommation,
L'ampoule à LED (Diode électro luminescente) pour laquelle 50% de l'énergie utiliser nous parvient sous forme lumineuse.
Ces 4 types d'ampoules ont une efficacité, c'est à dire un rendu de la lumière par rapport à l'énergie consommée, très différente.
Comparons ces 4 types d'ampoules par rapport à la quantité de lumière émise.
Cette lumière sera mesurée en une unité qu'on appelle le lumens. On avait l'habitude de mesurer les ampoules par rapport à l'énergie qu'elles consommaient, il est préférable d'utiliser cette notion de lumens, plus pertinente dans le cadre des nouvelles technologies.
Si l'on souhaite disposer d'un éclairage de 470 lumens, on devra utiliser
. une ampoule à incandescence de 40 watts ou bien
. une ampoule halogène de 28 watts ou bien
. une ampoule basse consommation de 10 watts ou bien
. une ampoule à LED de 8 watts.
Autrement dit une ampoule à LED consomme 5 fois moins d'électricité que l'ampoule à incandescence.
Aujourd'hui, et depuis janvier 2013, il est interdit de commercialiser des lampes à incandescenceen Europe.
L'objectif est bien évidemmentd'économiser de l'énergie et de réduire ainsi les émissions de dioxyde de carbone, réduction estimée à 15 millions de tonnes par an à partir de 2020.
Les lampes halogènes, elles aussi très voraces en énergiesont vouées à disparaître depuis 2018, à l'exception de quelques cas techniques pour lesquels il n’a été pas trouvé d'alternative pour l'instant
Les lampes basse consommation, dite encore ampoule fluocompacte, renferme du mercure, toxique pour le vivant. Il est donc impératif de recycler ce type d'ampoule quand elles arrivent en fin de vie.
Les ampoules à LED sont, elles aussi, remises en question et des chercheurs en géophysique considèrent que ces éclairages sont la cause de l'aggravation de la pollution lumineuse sur terre.
L'ampoule LED permet de faire d'importantes économies d'énergie. Cependant les économies d'énergie sont beaucoup plus faibles que prévues : Le coût d'exploitation des ampoules LED étant considérablement plus bas que les anciennes ampoules à incandescence, on en profite pour encore plus éclairer et c'est ainsi que l'on voit la lumière artificielle augmenter sur la planète de 2% par an ces dernières années.
Un effort contrarié
Le phénomène me conduit à aborder pour la première fois la question d'une comptabilité écologique.
On a l'habitude de comptabiliser ce que l'on va acheter ou vendre à l'extérieur contre de l'argent, que ce soit un bien ou un service. Et ce sont ces éléments qui constituent la comptabilité classique - la comptabilité financière. Mais on ne comptabilise jamais ce qui est gratuit ou en apparence gratuit :
Quand vous embauchez un nouveau collaborateur, il sait déjà lire et écrire, voir compter, il a généralement le permis de conduire et divers diplômes ou compétences qui donnent un gros grand intérêt à sa candidature. Ces compétences là, vous ne les payez pas, un peu par la différence de rémunération, mais certainement pas tout, sauf en partie par vos impôts.
IL en est de même pour les services de police qui font que vous pouvez travailler et vivre en sécurité, ou les services de voirie qui font que vous pouvez vous déplacer sur des autoroutes en assez bon état.
Vous ne payez pas non plus l'air pur que vous respirez, la nature qui est abîmée avec les déchets produits, ou le coût de remplacement de l'eau souillée pour lui conserver ses caractéristiques d'eau potable.
Dans l’entreprise, le coût financier de l'énergie utilisée et payée, généralement de l'électricité, va être comptabilisée, mais on ne comptabilise pas le coût de traitement de la pollution engendrée pour la production de cette électricité.
Le coût de cette pollution est lié au coût de traitement des dégâts causés par le trop-plein de CO2 dans l’atmosphère.
Ces dégâts ne sont pas forcément visibles immédiatement, mais seront perçus par le biais des conséquences du changement climatique : incendies inondations, difficultés sur les récoltes etc.
Faire des économies d'énergie, par exemple en remplaçant les ampoules à incandescence par des ampoules à LED, qui peuvent représenter dans certains cas des montants très significatifs, dans de grandes usines par exemple ou des villes pour l'éclairage public, ne signifie pas qu'il y a alors de l'argent disponible pour mener des actions qui engendre encore plus de pollution ou d'autres pollutions.
On reparlera de ce phénomène de déplacement causes et effets.
Les avantages des ampoules LED
Revenons à nos ampoules LED.
Elles sont désormais largement diffusées aussi bien pour l’éclairage que dans les écrans de nos ordinateurs. Elles présentent de nombreux avantages.
La lampe LED, en plus de son efficacité énergétique, présente un autre avantage qui est sa durée de vie entre 40 et 100 fois plus longue que celle d'une lampe à incandescence, on fera donc de notables économies en terme de matières utilisées pour la fabrication du bien, puis de déchets en fin de vie. De plus elles sont assez compactes. Petit bémol cependant, le processus de fabrication des LED est relativement énergivore.
Les LED fonctionnent en très basse tension, ce qui est un avantage pour la sécurité électrique dans le bâtiment, ainsi que pour la sécurité incendie puisque elle chauffe peu par rapport aux lampes à incandescence (150°C) ou aux lampes fluo-compacte (70°C).
Les LED ne contiennent pas de mercure et elles sont en grande partie recyclables
Les progrès sur leur fabrication et leur recyclage continue.
Comme déjà dit plus haut, l'inconvénient majeur des LED est qu'elles contribuent davantage à la pollution lumineuse, d'autant que la composante bleue des LED dite blanches se diffuse davantage dans l’atmosphère et provoque des halos 10 fois supérieurs à ceux d'un éclairage sodium à puissance lumineuse égale. Elles sont aussi plus éblouissantes.
La Santé
L’Anses, Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail (https://www.anses.fr/fr) met en garde sur les risques sanitaires liés à la forte proportion de lumière bleue émise par les éclairages à LED de couleur blanc froid et bleu. Qu’est ce que la lumière bleue ?
La lumière bleue est une partie de la lumière visible par nos yeux. Elle représente environ un tiers de la lumière visible qu'on reçoit et s’étend sur 120 nanomètres du spectre visible, entre 380 et 500 nanomètres. Sa particularité est d'être la lumière la plus énergétique de la portion visible, notamment la lumière bleue jusqu’à 455 nm. Le fait d’être très énergétique la rend potentiellement dangereuse, même si la lumière bleue est tout de même moins énergétique que ne le sont les UV (ultraviolets). C'est la lumière la plus énergétique que reçoit notre rétine, capitale pour créer le phénomène de vision. La lumière bleue est composée de :
- La lumière bleu-violet (entre 380 et 455 nanomètres, principalement entre 415-455 nm) qui accélère le vieillissement de la rétine quand on y est exposé.
- La lumière bleu-turquoise (entre 455 et 495 nanomètres), essentielle à l’organisme, qui contribue à la régulation de nos rythmes biologiques : cycle du sommeil et de l’éveil, effet positif sur le bien-être et l’humeur.
En extérieur, la lumière bleue est émise par le soleil, qui est la source majeure d'émission de cette lumière bleue.
En intérieur, on trouve de la lumière bleue dans les LED de nos éclairages domestiques et de nos écrans, mais les niveaux d’éclairement sont moindres.
Toutes les lampes qui nous entourent contiennent du bleu, mais pas forcément dans les mêmes proportions : une lumière qui tend vers le jaune génère une ambiance chaude, avec peu de bleu.
Inversement, une lumière qui est plutôt d’un blanc froid ou bleuté comporte effectivement beaucoup de bleu.
Nos écrans par exemple sont plutôt des sources "blanc froid" avec une émission significative de lumière bleue.
La lumière bleue accélère le vieillissement de la rétine. Elle est un des facteurs de risque de la dégénérescence maculaire liée à l'âge, la DMLA, parmi d’autres facteurs.
L’ANSES souligne que les écrans d'ordinateur, de smartphone, de tablettes, constituent des sources importantes de lumière riche en bleu et que les enfants et les adolescents constituent une population particulièrement sensible,
Les lampes LED émettent un rayonnement électromagnétique basse fréquence.
L’OMS estime qu'il n'y a pas de risque pour les particuliers qui veulent équiper leur logement. Par contre, on portera attention à la fameuse lumière bleue.
Le port de lunettes adaptées est une solution de protection. Une cure sans écran, comme on peut faire une cure sans téléphone, ne peut être que bénéfique.
On retiendra surtout, qu'au delà de ses impacts directs sur l'oeil, la lumière bleutée beaucoup plus éblouissante, intensifie la pollution lumineuse. Cette Lumière bleutée créée artificiellement par les Leds se supperpose, s'ajoute, à la lumière bleutée naturellement propagée par le soleil.
Or la pollution lumineuse est très néfaste.
Elle perturbe la biologie des hommes, génère du stress, accentue la fatigue et l'irritabilité.
La pollution lumineuse affecte grandement l'équilibre animal et concerne la plupart des espèces, ce qui va aller jusqu'à perturber la chaîne alimentaire.
La pollution lumineuse affecte aussi les végétaux : les processus de germination, de croissance, de floraison, sans toucher par ce trop-plein de lumière.
Nobel
L’organisation des Nobels, qui a récompensé du prix Nobel de physique en 2014, les inventeurs japonais et américains des LED bleues et blanches, a conclu que la découverte et la mise au point de ces LED a permis d'augmenter la qualité de vie de plus de un milliard et demi de personnes dans le monde qui n'ont pas accès au réseau d'électricité grâce à sa faible consommation d'énergie électrique, les LED peuvent être alimentées par de l'énergie solaire locale et peu coûteuse.
Encore mieux que les LEDs ?
Des progrès sont encore à venir sur la conception des LED elles-mêmes.
D’autres types de lampes arrivent conçues avec du graphène.
Le graphène a été découvert en 2004 et il est le plus fin cristal connu. IL se trouve à l'état naturel dans les cristaux de graphite. Le graphite naturel est l'une des formes cristallines de l'élément carbone (comme le diamant), il se trouve dans les roches métamorphiques et magmatiques ainsi que dans les météorites.
Le graphène est ultra résistant et transparent et c'est un excellent conducteur d'électricité. Les lampes à graphène promettent de consommer environ 10% d’électricité en moins par rapport au LED avec une durée de vie d'environ 25 ans.
S’éclairer chaque jour
Pour s'éclairer, on retiendra quelques règles de bons sens : privilégier la lumière naturelle tant qu'on le peut, éteindre les lumières dès que possible et dès que l'on quitte une pièce
Ne pas se dire que, parce que une lampe LED consomme 10 fois moins qu'une ampoule à incandescence, on peut la laisser brûler : la LED consomme tout de même de l'énergie et le but est bien de diminuer la consommation d'énergie pour diminuer l'émission de gaz à effet de serre et les impacts sur le climat : c'est là qu'est l'enjeu.
Petit rappel : il y a 24h dans une journée.
Au solstice d'été, du 19 au 23 Juin, le jour dure 16h21 minutes et la nuit, 7h49 minutes.
Au solstice d’hiver, du 18 au 25 Décembre, le jour dure 8h05 minutes et la nuit 15h55 minutes.
Si vous dormez 8h par nuit et qu’il fait nuit pendant 16h, vous aurez besoin d’éclairer votre lieu de vie pendant 8h.
A l’inverse, toujours en dormant 8h par nuit, vous n’aurez pas besoin d’éclairage l’été.
En moyenne sur l’année, vous avez donc besoin de 4h d’éclairage par jour.
Quelles mesures allez- vous mettre en place pour protéger la Planète,
protéger vos yeux, protéger votre santé et protéger vos enfants ?
N’hésitez pas à vous abonner et à liker bien sûr.
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