Nazeleno.cz – úspory energie, izolace, zdravý životní styl, biopotraviny, ekologie [logo]

DOPORUČUJEME:

Ceny Energie

Najdeme nejlevnějšího dodavatele!

LED žárovky a lidské zdraví: Jak mohou lidem škodit?

Stále častěji se objevují zprávy o tom, že světlo moderních LED žárovek je zdraví škodlivé. Jak je to s účinky světla LED žárovek na lidské zdraví doopravdy?

18. 02. 2015 | Karel Murtinger

Ve zkratce:

Jak může LED světlo škodit lidskému zdraví? Příčinou problémů je hlavně modré světlo a velká světelná intenzita. Důležitou charakteristikou LED žárovky je přitom index podání barev (CRI).

Když jsem psal článek o Nobelově ceně za modré LED diody, plánoval jsem další článek o využití modrých (a také červených) LED diod pro osvětlování rostlin. Modré světlo je totiž pro fotosyntézu velmi důležité. Chlorofyl zelené a žluté světlo pohlcuje jen velmi málo (proto se rostliny v bílém světle jeví jako zelené). Pokud tedy pro podporu růstu například rostlin v místnostech nebo pro kultivaci řas či sinic, použijeme převážně modré a červené LED, pak můžeme ušetřit znatelné množství energie. Bezprostředně po uveřejnění článku se ale objevilo v diskusi upozornění na to, že právě modré světlo, které tyto galiumnitridové diody produkují, může být člověku škodlivé.

Jak to tedy se škodlivostí světla z LED zdrojů je? Jde o docela složitý problém. V zásadě modré světlo může na člověka působit několika způsoby, nejdůležitější jsou asi následující dva:

Poškození oka světlem o značné intenzitě

Je všeobecně známo, že ultrafialové záření je pro oči vysoce škodlivé. Oblast ultrafialového záření (UVA) sice končí u vlnové délky 400 nm (od této vlnové délky začíná už světlo viditelné), naše oči ale reagují do jisté míry negativně i na navazující modrou oblast viditelného světla. Experimenty na krysách ukázaly, že vystavení oka dostatečně silnému záření o vlnové délce 404 nm po dobu pouhých 15 minut vedlo k omezení produkce enzymu cytochromoxidáza v sítnici. Tento enzym je důležitý pro buněčný metabolismus. Zastavíme-li metabolismus, buňky začnou odumírat.

V experimentu šlo pochopitelně o vysoké intenzity modrého světla, se kterými se normálně nesetkáme, nicméně stejný mechanismus se může uplatňovat i při nižších intenzitách světla. Již dlouho je známo, že například albíni (lidé, kteří nemají ochraný pigment) nebo lidé, kteří trpí fotofobií (přecitlivělost na světlo), by měli nosit při pobytu venku nebo v místnostech s intenzivním umělým světlem brýle blokující nejen ultrafialové, ale i část modrého záření.

Vliv světla na cirkadiální rytmy

Cirkadiánní rytmus je jeden z biorytmů (kolísání aktivity nejčastěji s denní, měsíční nebo roční periodou). Denní rytmus má periodu přibližně 20 – 28 hodin. Je řízen takzvanými suprachiasmatickými jádry, které nacházejícími se v předním hypotalamu přímo nad křížením zrakových nervů a mají přímé propojení se sítnicí. Rytmus je proto výrazně ovlivňován (synchronizován s vnějším světem) působením světla a tmy. Pokles intenzity světla vyvolá zvýšení hladiny hormonu melatoninu, který usnadňuje spánek. Jakékoli světlo potlačuje produkci melatoninu, modré světlo je v tom ale nejúčinnější. Na produkci melatoninu má vliv modré a v menší míře i zelené světlo. Výzkum prováděný na universitě v Torontu ukázal, že použití brýlí blokujících modré světlo v zářivkami dobře osvětlené místnosti je zhruba stejně účinné jako výrazné ztlumení světel.

Problém LED diod je v tom, že jako základ obsahují diodu produkující modré světlo a jen jeho část je přeměněna luminoforem na světlo ostatních barev. Typické spektrum chladné bílé LED je v horní části následujícího obrázku:

 

Spektrum běžné bílé LED s barevnou teplotou 4800K (nahoře). Levá křivka na dolním obrázku ukazuje citlivost melatoninu a křivka uprostřed ukazuje citlivost lidského oka při normálním denním vidění (Zdroj orázku)

Na obrázku je vidět poměrně intenzivní peak (vrchol) v oblasti modré části spektra. Ve spodní části obrázku je graf citlivosti melatoninu na vlnovou délku světla; je zřejmé, že zásadní je vliv modrého světla a vliv červeného světla je prakticky zanedbatelný.

Kolik modrého světla musíme zachovat z původního světla vydávaného LED zdrojem, souvisí především s tím, jakou barevnou teplotu požadujeme (teplé světlo s barevnou teplotou 2700 K obsahuje modré méně než denní bílé světlo s barevnou teplotou přes 6000 K). Hodně ale také záleží na tom, jaký použijeme luminofor, a tedy jaký je takzvaný index podání barev (CRI). Na stránkách firmy Yuji International najdete moc pěkné animované grafy na nichž je vidět jak to funguje. Čím kvalitnější světlo (lepší CRI) tím je spektrum vyrovnanější (a podobnější světlu slunce nebo halogenové žárovky) a má relativně menší intenzitu modré barvy.

Porovnání spektra bílé LED s vysokým indexem podání barev (vlevo), běžné bílé LED a běžné bílé zářivky (vpravo). (Zdroj: Yuji International)

Na trhu je dnes už řada firem nabízejících LED s indexem barevného podání přes 90 %. Za dobré barevné podání zaplatíme ovšem vyšší pořizovací cenou a nižší účinností. Například LED žárovka firmy Feit Electric nahrazující 60W žárovku má příkon 9,5 W a index barevného podání je podle výrobce větší než 92 %. Obvyklá světelná účinnost LED s takto kvalitním a teplým světlem (2700 K) je ale kolem 60 lm/W, zatímco studené LED s nízkým indexem barevného podání mají účinnost přes 100 lm/W.

Související články

Tagy: Tipy k úspoře, Technologie, Gadgets (Ekobydlení), Bydlení, Osvětlení

Nazeleno.cz - vše o úsporách energií