Les technologies nouvelles de l’éclairage : leur impact sur l'environnement et la santé

L'éclairage : un remarquable saut technologique 10/05/2013
Auteurs :
OAI : oai:www.see.asso.fr:1301:2012-4:4233

Résumé

Les technologies nouvelles de l’éclairage : leur impact sur l'environnement et la santé

Auteurs

L’IA et l’industrie
L’intelligence artificielle : prothèse ou orthèse ?
Refroidissement des logements : ne refaisons pas l’erreur des chauffages d’appoint
26e Congrès de la Conférence générale des poids et mesures (CGPM) à Versailles
Gérard Mourou, prix Nobel de physique 2018
Transition énergétique : il est temps de redonner la priorité à l’électricité
Comment décarboner les transports lourds de marchandises ?
La RATP se met au vert
Autoconsommation : le débat ne fait que commencer
Un mix gazier 100 % renouvelable en 2050 : peut-on y croire ?
La fiscalité du carbone se renforce
Stratégie nationale bas carbone : les premiers indicateurs de résultats interpellent
Eoliennes flottantes : deux inaugurations importantes mais beaucoup d’incertitudes demeurent
Vers un cluster de l’hydrogène dans la région de Liverpool-Manchester
Les batteries Li-ion pour l’automobile : un marché en pleine évolution
Mobileye et le Road Experience Management (REMTM)
La cyber-sécurité dans les systèmes d'automatisme et de contrôle de procédé
Les applications industrielles et scientifiques des logiciels libres : aperçu général
Les applications industrielles des logiciels. libres
Les applications industrielles des logiciels libres (2ème partie)
L'identification par radiofréquence (RFID) Techniques et perspectives
La cyber-sécurité des automatismes et des systèmes de contrôle de procédé. Le standard ISA-99
Êtes-vous un « maker » ?
Entretien avec Bernard Salha
- TensorFlow, un simple outil de plus ou une révolution pour l’intelligence artificielle ?
Donald Trump annonce que les Etats-Unis se retirent de le l’accord de Paris
L’énergie et les données
Consommer de l’électricité serait-il devenu un péché ?
Un nouveau regard sur la conjecture de Riemann – Philippe Riot, Alain Le Méhauté
Faut-il donner aux autorités chargées du respect de la loi l’accès aux données chiffrées ?
Cybersécurité de l’Internet des objets : même les ampoules connectées pourraient être attaquées
L’Internet des objets - Deux technologies clés : les réseaux de communication et les protocoles (Partie 2)
ISA L’évolution des normes et des modèles
FIEEC - SEE - Présentation SEE et REE - mars 2014
Les radiocommunications à ondes millimétriques arrivent à maturité
L’Internet des objets - Deux technologies clés : les réseaux de communication et les protocoles (Partie 1)
Internet des objets : l’ARCEP et l’ANFR mettent à la consultation l’utilisation de nouvelles bandes de fréquence autour de 900 MHz
L’énergie positive
Controverses sur le chiffrement : Shannon aurait eu son mot à dire
La cyberattaque contre les réseaux électriques ukrainiens du 23 décembre 2015
Le démantèlement des installations nucléaires
L’Accord de Paris
Les data centers
L’hydrogène
Le piégeage et la récolte de l’énergie. L’energy harvesting
Régalez-vous, c’est autant que les Prussiens n’auront pas...
Le kWh mal traité Deuxième partie : le contenu en CO2 du kWh
Le kWh mal traité
Enova2014 - Le technorama de la REE
Les grands projets solaires du pourtour méditerranéen
Après Fukushima, le nucléaire en question ?
On sait désormais stocker les photons pendant une minute
Identification d’objet par imagerie fantôme utilisant le moment orbital angulaire
La découverte du boson de Higgs, si elle est avérée, confirmera le modèle standard
Multiplexage par moment angulaire orbital : mythe ou réalité ?
Supercalculateur quantique: le choix de la supraconductivité
Photovoltaïque : la course au rendement se poursuit
Production d’hydrogène par photolyse de l’eau assistée par résonance plasmon
Vers une meilleure compréhension du bruit de scintillation
Les nombres premiers en première ligne
La nouvelle révolution des moteurs électriques
Les cyber-attaques, un risque pour nos grandes infrastructures ?
Le stockage de l’électricité
Le véhicule électrique (2) : comment donner corps à la transition énergétique ?
L'automatisation des transports publics
Les technologies nouvelles de l’éclairage : leur impact sur l'environnement et la santé
Les énergies marines renouvelables
Le véhicule électrique : une grande cause nationale
Médaille Ampère 2012
Berges2009_Hauet.pdf
Prix Bergès 2009

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REE N°4/2012 ◗ 29 LES GRANDS DOSSIERsIntroduction Inventée en 1879 par Joseph Swan et amélio- rée par les travaux de Thomas Edison, la lampe à incandescence fut l'une des vedettes de l'ex- position internationale de l'électricité de 1881 à Paris. Elle apportait une solution simple et fiable au problème essentiel de l'éclairage domestique. Des lampes adaptées à chaque usage, qui peu- vent fonctionner pendant plusieurs centaines d'heures, que l'on allume ou que l'on éteint en actionnant un simple commutateur, qui utilisent des tensions relativement basses... que rêver de mieux. La lampe à incandescence représentait un tel progrès par rapport aux systèmes dont l'humanité avait dû se contenter pendant des siècles, qu'il semblait inimagina- ble que l'on pût un jour s'en passer. Par métonymie, le flux lu- mineux était assimilé à la puissance électrique de l'ampoule et une lampe de 100 W, dans les foyers d'après guerre, était le synonyme de l'aisance et du confort. Pendant plus de 100 ans, le monde reposa donc sur la lampe à incandescence jusqu'au jour où l'on réalisa qu'elle était vraiment trop dispendieuse en énergie, avec un rende- ment lumineux qui, exprimé en % de la valeur maximale pos- sible, n'excédait pas 2 %. Pendant plus de trois décennies, les développements technologiques ont hésité sur la voie qui pourrait un jour conduire à un éclairage de qualité beaucoup plus économe en énergie. Les préoccupations de lutte contre la dérive climatique sont venues stimuler cette recherche, mais la solution tardait. Les lampes à incandescence halogènes, inventées en 1959 chez General Electric, ont connu un immense succès commercial. A leur arrivée sur le marché, elles symbolisaient l'entrée dans le monde de la high tech mais, malgré l'amé- lioration du rendement que permettait l'accroissement de la température du filament, elles ne modifiaient pas fondamen- talement la donne en termes d'efficacité lumineuse. Puis sont venues les lampes fluorescentes, ou fluocom- pactes, adaptation d'allure étrange des tubes industriels ou tertiaires aux besoins de l'éclairage domestique. En première analyse, cette technologie permet de réaliser des économies d'électricité très substantielles, avec des effica- cités lumineuses qui peuvent atteindre dans les applications domestiques 65 lm/W contre 25 lm/W pour de bonnes lampes à incandes- cence. Les pouvoirs publics ont pris appui sur cette technologie pour encourager l'usage des lampes à basse consommation afin de réduire les consommations d'électricité liées à l'éclairage qui représentent encore à peu près 14 % de la consommation d'électricité totale des ménages. Au niveau européen, le risque a été pris d'inter- dire progressivement à partir de la mi-2009 la commercialisation des lampes à incandescence et, depuis le 1er septembre 2012, ce sont toutes les ampoules à incan- descence qui sont concernées par l’interdiction de mise sur le marché. Mais les lampes fluorescentes n'ont jamais conquis l'amour du public : disgracieuses, chères, à la lumière blafarde, dif- ficilement «  gradables  », elles souffrent encore aujourd'hui du syndrome congénital de la durée d'allumage qui fait que lorsqu'on entre dans une pièce la lumière commence à avoir atteint un niveau satisfaisant au moment où l'on en sort. Qui plus est, beaucoup sont venus souligner les risques liés au mercure que fait encourir un recyclage insuffisant des am- poules usagées. Dans ce contexte, l'émergence de l'éclairage par LED tient un peu du miracle. Tout n'est pas encore parfait mais la LED de puissance s'affirme comme un composant extraordinai- rement efficace, avec un rendement lumineux pouvant dé- passer 100 lm/W, une durée de vie très longue (25 000 h), un allumage instantané, une « gradabilité » aisée, un réglage d'ambiance possible grâce à des températures de couleur s'étalant dans une plage étendue, etc. Le lecteur prendra plaisir à découvrir la saga de l'éclairage que résume très bien l'article sur « la révolution technologique de l'éclairage » de Christophe Cachoncinlle et Georges Zissis. Il pourra approfondir la compréhension du phénomène LED et de son cousin OLED en lisant l'article sur les applications des OLEDs de Marc Ternisien, David Buso, Georges Zissis et L'éclairage : un remarquable saut technologique Jean-Pierre Hauet Associate Partner KB Intelligence Membre Emérite de la SEE 30 ◗ REE N°4/2012 LES GRANDS DOSSIERs Introduction Sounil Bhoslé. Enfin, les problèmes de santé publique sont abordés dans le troisième article de ce dossier, rédigé par Sébastien Point, sur l'impact sur l'environnement et la santé des technologies nouvelles de l'éclairage. Cette percée des technologies nouvelles appellent plu- sieurs commentaires d'ordre général. D'une part, elle montre qu'il ne faut jamais désespérer de faire progresser un domaine même s'il est resté pendant de nombreuses décennies dépendant d'une technologie qu'on croyait installée pour l'éternité. Quand l'innovation survient, qu'elle est validée sur le plan industriel, qu'elle rencontre la faveur du public, l'explosion peut être vertigineuse. On l'a vu avec les écrans plats. On le voit aujourd'hui avec les techniques de l'éclairage. On le ver- ra peut-être demain avec les batteries, les véhicules électriques, les moyens de calcul hyperpuissants et économes en énergie, les transformateurs électroniques de grande puissance, etc. Au-tant de raisons de croire que le jeu industriel n'est jamais complète- ment perdu et que des occasions peuvent surgir qu'il faut savoir saisir. Il faut d'autre part considérer que le suc- cès des technologiques nouvelles de l'éclai- rage est lié bien sûr à leurs performances énergétiques mais aussi au fait qu'elles per- mettent de réaliser un éclairage de qualité, d'améliorer le confort, de concevoir des for- mes totalement nouvelles de luminaires...… L'économie d'énergie est une notion froide qui évoque l'abstinence et la pénurie. Elle a infiniment plus de chances de s'imposer si elle s'accompagne d'une amélioration du service rendu. Le cas d'école des lampes fluorescentes versus les LEDs et OLEDs en est l'illustration patente. La leçon ne doit pas en être oubliée lorsqu'on discute du véhicule électrique et de l'avenir de l'in- dustrie automobile. Les véhicules tout électriques ou hybrides auront du mal à s'imposer si leur seul attrait est l'économie de pétrole, quelles que soient les aides publiques. Les expé- riences du type Autolib, la mise sur le marché de véhicules étranges du type Twizy, qui apportent de la commodité et du « fun », sont autant de tentatives à encourager. Enfin et ce n'est pas la moindre des choses, l'aventure de l'éclairage vient battre en brèche les thèmes chers à certains selon lesquels il serait temps de passer à un autre type de croissance, à une croissance sobre assise sur de nouvelles va- leurs...… L'utilisation ménagère de nos ressour- ces est à coup sûr un impératif et l'exemple de l'éclairage montre qu'il est possible de mieux utiliser l'énergie. Mais les technologies nouvelles de l'éclairage ne constituent en aucune façon un frein dans l'expression du besoin. Elles sont simplement un moyen de le satisfaire de façon plus efficace et avec un service rendu meilleur. Elles viennent même en soutien des comportements en nous libérant de toute hésitation pour la fermeture de l'éclairage en quittant une pièce, sachant que l'on pourra sans délai et quasiment in- définiment le rétablir lorsqu'on en aura de nouveau besoin. Energie, croissance et bien-être sont indissociablement liés. L'énergie est néces- saire à la croissance et le bien-être a besoin de croissance et d'énergie. Le défi n'est pas de renoncer à l'un ou l'autre mais de concilier le tout dans une approche de dé- veloppement durable. Les nouvelles tech- nologies de l'éclairage sont là pour nous conforter dans cette voie. ■ Jean-Pierre HAUET est ancien élève de l’Ecole Polytechnique et Ingénieur du corps des mines. Il a occupé différentes positions dans l’Administration, en particu- lier celle de rapporteur général de la Commission de l’Energie du Plan. Il a dirigé le centre de recherches de Marcoussis d’Alcatel avant d’être nommé directeur Produits et Techniques de Cégélec puis Chief Technology Officer d’ALSTOM. Depuis 2003, il est Associate Partner de KB Intel- ligence, spécialisé dans les ques- tions d’énergie, d’automatismes industriels et de développement durable. Il préside l’ISA-France, section française de l’ISA (Instru- mentation, Systems & Automation Society). Il est membre émérite de la SEE et membre du comité de publication de la REE. La révolution technologique de l’éclairage Christophe Cachoncinlle, Georges Zissis ....................................................................................................................... p. 31 Evolutions et perspectives de l’éclairage. Applications des OLEDs Marc Ternisien, David Buso, Georges Zissis et Sounil Bhoslé ............................................................................... p. 42 Les technologies nouvelles de l’éclairage : leur impact sur l’environnement et la santé Sebastien Point ......................................................................................................................................................................... p. 48 les articles