Kadangi energetika yra svarbiausias veiksnys, lemiantis gamybos išsivystymą ir gyvenimo kokybę, tas beveik trečdalis žmonijos yra pasmerktas skurdui. Ypač kenčia moterys. Joks lyčių lygybės centras nelabai ką padės daugumai Subsacharinės Afrikos kaimuose gyvenančių moterų, kurioms, be kitų darbų, kasdien vidutiniškai tenka 5 km nešti į namus po 20 kg malkų.
Daugiau nei ketvirtis Žemės gyventojų neturi elektros apšvietimui, nors daugumoje Afrikos ar besivystančių Azijos šalių apie 95 proc. visos suvartojamos elektros energijos tenka apšvietimui (Europoje vidutiniškai 15 proc., JAV – 20 proc.).
Nemaža dalis elektrinio apšvietimo neturinčių žmonių gyvena atokiose vietovėse, kurias elektros tiekimo linijos pasieks tikrai negreitai. Kaip padėti šiems žmonėms? Technines galimybes tokiai pagalbai teikia naujosios technologijos. Visų pirma – šviestukinis apšvietimas.
Puslaidininkiniai šviestukai – efektyvus šviesos šaltinis
Maždaug 1993 metais išmokta gaminti efektyvius ir ilgaamžius mėlynus šviestukus (puslaidininkinius šviesos diodus). Šviestukas – tai mažesnis nei smeigtuko galvutė darinys iš puslaidininkinių medžiagų. Elektros srovei tekant per šviestuką, jis skleidžia šviesą.
Šviestuko emituojamos šviesos bangos ilgis (tos šviesos spalva) priklauso nuo puslaidininkinės medžiagos, iš kurios darinys pagamintas. Praėjusio dešimtmečio viduryje sukūrus mėlynus šviestukus, galima sakyti, kad pramoniniu būdu jau gaminami visų spalvų šviestukai.
Jie naudojami šviesoforuose (tuose, kurie yra gerokai ryškesni, ilgaamžiškesni, naudoja mažiau elektros energijos nei anksčiau naudoti šviesoforai su kaitrinėmis lemputėmis ir spalvotais filtrais), taip pat naujų automobilių užpakaliniuose žibintuose, švieslentėse (tokiose kaip ant Operos ir baleto teatro Vilniuje), architektūros apšvietime, mobiliųjų telefonų ekranams apšviesti (šiuo metu tai didžiausia šviestukų panaudojimo rinka) ir kituose naujuose prietaisuose.
Jau sukurti ir balti šviestukai. Jų galia sparčiai auga, kaina dar sparčiau mažėja, todėl labai realu, kad jie neilgai trukus pakeis kaitrines ir liuminescencines lempas, šiuo metu naudojamas bendrajam apšvietimui.
Tik maždaug 5 proc. elektros energijos kaitrinėje lemputėje virsta šviesa, o 95 proc. virsta šiluma. Šviestukai – žymiai efektyvesnis šviesos šaltinis. Nėra fizikinių priežasčių, trukdančių šviestukų našumą padidinti iki 100 proc. Technologinės problemos kol kas slopina tokį optimizmą, tačiau 50 proc. našumas yra realus tikslas. Mokslinėse laboratorijose jau sukurti balti šviestukai, kurių našumas siekia 40 proc., o žibintuvėlį su 20 proc. našumo baltu šviestuku jau gali nusipirkti bet kas (tai verta padaryti, nes ta pati baterija tarnaus apie 8 kartus ilgiau nei analogiškame žibintuvėlyje su kaitrine lempute).
Norint baltus šviestukus panaudoti bendrajam apšvietimui, teks dar pagerinti kai kurias jų savybes, pavyzdžiui, spalvinę atgavą. Ji parodo, kaip „tikroviškai“ suvokiamos daiktų spalvos, apšvietus dirbtiniu šviesos šaltiniu, lyginant su apšvietimu Saulės šviesa. Kol kas baltų šviestukų spalvinė atgava yra nepakankama, kad juos būtų galima naudoti mūsų butuose ir gamybinėse patalpose, tačiau atokiuose kalnų kaimeliuose šiuo metu pramoniniu būdu gaunami balti šviestukai gali tapti pakankamu (ir vieninteliu prieinamu) elektriniu šviesos šaltiniu.
Idėja virto realybe
Po viešnagės Tribhuvan universitete Nepalo sostinėje Katmandu šios idėjos įdiegimo rimtai ėmėsi Kalgario universiteto Kanadoje profesorius Dave Irvine-Halliday. Jis pradėjo akciją Ligt Up The World („Apšvieskime pasaulį“). Tai – ne organizacija ir ne projektas. Tai – savalaikė ir naudinga iniciatyva.
Į ją jau įsitraukė daug organizacijų, mokslininkų, inžinierių, įvykdyta daug projektų, finansuotų iš labai įvairių šaltinių. Nuo programos vykdymo pradžios 1997 metais šviestukinis apšvietimas įrengtas daugiau kaip 5 tūkst. namų Nepale, Afganistane, Šri Lankoje, Peru, Indijoje, Dominikos Respublikoje, Gvatemaloje, Filipinuose, Meksikoje. Daugiau apie tai galima rasti interneto svetainėje http://www.lutw.org/.
Patraukliausios šviestukų savybės panaudojant juos atokiose vietovėse yra jų didelis efektyvumas, ilgaamžiškumas ir tai, kad jų maitinimui reikalingos žemos įtampos. Įdiegiant šviestukinį apšvietimą atokiame kaime pakanka panaudoti gana mažos galios energijos šaltinius: fotovoltinius elementus, Saulės energiją tiesiogiai verčiančius elektros energija, vėjo sukamus elektros generatorius ar mažas hidroelektrines. Vidutinio dydžio kaimo šviestukiniam elektrifikavimui pakanka mažutės, kokių 200 W galios hidroelektrinės (tokią galią vartoja dvi įprastos kaitrinės lemputės).
Viena iš šios veiklos nuostatų yra įtraukti į ją mokslininkus, inžinierius, organizatorius, gamybos firmas tose šalyse, kuriose įdiegiamas šviestukinis apšvietimas atokiuose kaimuose. O šiam tikslui pasiekti labai svarbu specialistų parengimas šioje naujoje ir sparčiai besivystančioje technologijų srityje.
Tikriausiai šios aplinkybės ir paskatino Europos Sąjungos programos „Europos-Azijos ryšys“ (Europe–Asia Link) vertintojus skirti finansavimą projektui, kurį pasiūlėme kartu su Helsinkio technologijų universiteto profesore Liisa Halonen ir Katmandu universiteto Elektronikos fakulteto dekanu Bhupendra Chhetri.
Mūsų trejų metų trukmės projekto „Bazės mokomajam ir tiriamajam tinklui tarp Europos ir Nepalo sukūrimas inicijuojant bendradarbiavimą apšvietimo ir energetikos technologijų diegime“ (ENLIGHTEN) pagrindinis tikslas – perduoti patirtį šviestukų fizikos ir jų taikymo praktikoje srityje Katmandu universiteto dėstytojams ir studentams. Rengiame elektronines mokymo priemones, organizuojame seminarus, paskaitų ciklus, keičiamės informacija.
Pirmasis šio projekto renginys įvyko 2005 metų lapkritį Katmandu universitete. Universitetas jaunas, vos prieš dešimtmetį įkurtas specialiai jam pastatytuose pastatuose ant vaizdingos kalvos apie 15 km nuo Katmandu. Universiteto struktūra, mokymo programos ir darbo organizavimas labai racionalūs, parengti pagal užsienio universitetų patirtį, bet atsižvelgiant į vietinę specifiką.
Beveik visi dėstytojai labai jauni, kai kurie studijavę užsienio universitetuose, kai kurie vos prieš metus baigę Katmandu universitetą. Laboratorijose aparatūros kol kas nėra daug, tačiau ji nauja, dažniausiai gaunama vykdant tarptautinius projektus.
Mokslinė veikla daugiausiai ir nukreipta tomis kryptimis, kurias vystyti leidžia eksperimentinė bazė, tačiau visur labai jaučiasi orientacija į tas mokslines problemas, kurios aktualios Nepalo ekonomikai. Nemaža patirties jau sukaupta ir kaimo elektrifikacijos srityje. Universitete kuriamos mažos galios hidroelektrinės, srovės konvertoriai, mažos vėjo jėgainės, surinkinėjamos šviestukinės lempos, tuose darbuose aktyviai dalyvauja studentai.
Tenka spręsti ir maisto gamybos bei sveikatos problemas
Vykdydami šį projektą ir mes daug ko išmokome. Ypač iš tų žmonių, kurie tiesiogiai vadovauja šviestukinio apšvietimo įdiegimui kaimuose, iki kurių nuo artimiausio automobiliu pravažiuojamo kelio pėsčiomis reikia eiti keliolika dienų. Šiems žmonėms tenka spręsti įvairias, kartais labai tolimas nuo moderniųjų technologijų problemas.
Iš pirmo žvilgsnio viskas atrodo paprasta: įrengiame vėjo jėgainę, mažą hidroelektrinę ar Saulės elementų bateriją, prijungiame tą elektros šaltinį prie akumuliatoriaus, išvedžiojame į kiekvieną trobą laidus (įtampa tokioje elektros tiekimo linijoje yra nedidelė, keleto voltų eilės, tai ir problemos nedidelės), prijungiame šviestukines lempas ir laimingi nepaliečiai šoka iš džiaugsmo šlovindami moderniąsias technologijas.
Tai juk žymiai geriau nei iki šiol naudota jharro – sakingų pušų balanos. Pamažu degdamos šitos „džaro“ skleidžia ne tik šiek tiek šviesos, bet ir labai daug dūmų. Todėl naudodami šviestukus kaimiečiai gyvens ne tik šviesiau, bet ir sveikiau. Tačiau dūmus skleidžia ne tik jharro, bet ir atviri ugniakurai, iki šiol naudojami daugumoje Nepalo kalniečių būstuose.
Pasaulio sveikatos organizacijos atliktais vertinimais oro tarša gyvenamųjų būstų viduje yra šeštas pagal svarbą veiksnys, kenkiantis žmonių sveikatai besivystančiose šalyse ir per metus nusinešantis apie 1,6 mln. gyvybių.
Taigi mūsų kolegos diegia ne tik šviestukinį apšvietimą, bet ir metalines krosneles apšildymui ir maisto gamybai. Ne bet kokia krosnelė tiks šiam tikslui, ne bet kokią priims ir kalnų kaimelio gyventojai. Todėl konstruojamos ir gaminamos ne tik apšvietimo sistemos, bet ir krosnelės, atitinkančios vietinę specifiką. Kai kurie reikalavimai krosnelėms aiškūs: nedidelis svoris, ilgaamžiškumas.
Tačiau atsiranda ir labai specifinių reikalavimų. Pavyzdžiui, paplotėlį iškepus ant ugniakuro akmenų, jo krašteliai paruduoja. Paplotėlius kepant ant pirmųjų į Nepalo kalnų kaimus atgabentų metalinių krosnelių, krašteliai neparuduodavo. Teko įrengti oro cirkuliaciją keičiančią papildomą angą, kad paplotėliai atitiktų vietos kulinarinius standartus.
Tačiau kai kuriuos vietos standartus būtina keisti, ypač higienos normas, labai laisvai traktuojančias gamtinių reikalų atlikimo vietą. Paradoksalu, bet dauguma kaimų tokiame gamtos prieglobstyje kaip Nepalo kalnai labai kenčia nuo geriamo vandens užterštumo, kurį sukelia patys kaimiečiai. Dauguma vaikų ir moterų turi kirminų, serga įvairiomis su geriamu vandeniu patekusių bakterijų sukeltomis ligomis. Įvedus šviestukinį apšvietimą atsiradusia galimybe mokytis skaityti nepasinaudos blogai besijaučiantys ligoniai. Taigi sveikatos apsauga irgi yra šios bendros apšvietimo ir švietimo programos dalis.
Nereikia užmiršti ir to, kad visai apšvietimo įrangai, jos instaliavimui reikalingoms statybinėms medžiagoms ir krosnims nugabenti į tą atokų kaimą yra vienintelis būdas – malūnsparnis. Tai brangu. Į tokį atokų kaimą atgabentas cementas tampa 15 kartų brangesnis nei sostinėje Katmandu. Reikia iš kažkur gauti finansavimą, susiorganizuoti malūnsparnių transportą.
Be to, projekto vykdytojai turi mokėti vietos kalbą, žinoti vietos papročius, kad neužgautų kaimiečių religinių jausmų, nepažeistų tradicijų, kad kaimo seniūnas tokiai veiklai pritartų, kad žyniai neprieštarautų, kad žmonės į šią veiklą žiūrėtų palankiai. Tokių inžinierių, logistų ir diplomatų viename asmenyje yra nedaug, bet yra. Be tokių žmonių jokios technologijos nepadėtų šviestukus panaudoti atokių kaimų apšvietimui, o tokių žmonių neatsirastų be stiprios asmeninės nuostatos.
Galbūt dėl tokio unikalaus profesinių ir asmeninių savybių derinio Alexo Zahndo pranešimas šių metų spalį Vilniuje vykusiame projekto ENLIGHTEN seminare sulaukė didžiausio šio seminaro dalyvių susidomėjimo. Tačiau tokie atsidavę savo misijai savanoriai iš išsivysčiusių šalių gali tik suteikti pradinį impulsą šviestukinio apšvietimo diegimui, bet jokiu būdu neatneš šviesos į kas ketvirtą būstą visame pasaulyje. Šią misiją turi priimti tų šalių, kuriose elektrinis apšvietimas vis dar yra problema, žmonės.
Pats A. Zahndas, septynerius metus su savo šeima pragyvenęs Nepalo kaimuose, dabar vadovauja nevalstybinei organizacijai, kurios pagrindinis tikslas – užtikrinti, kad šviestukinio apšvietimo diegimas Nepale nenutrūktų. O tam reikalingos nepaliečių žinios, patyrimas. Todėl tikimės, kad šiltai sėdėdami Saulėtekio alėjos trečiajame korpuse, kvėpuodami gaiviu Antakalnio pušynų oru ir kurdami metodines priemones bei elementarią eksperimentinę mokymo įrangą Katmandu universiteto studentams ir mes šiek tiek prisidedame prie to, kad šviesa pasiektų kuo daugiau planetos gyventojų.
