Van het lampje op de wc tot de verlichting van reclameborden en kantoorpanden: dagelijks branden er miljarden lampen op aarde. Al deze verlichting samen zorgt voor zo’n 15% van het wereldwijde energieverbruik en 5% van de broeikasgassen – en dat komt het leven op onze planeet niet ten goede. Gelukkig zijn er heel veel manieren om daar verandering in te brengen.
Niet alleen kun je lampen vaker uitzetten om energie te besparen, in de natuur kun je ook talloze ideeën opdoen hoe we lampen zuiniger kunnen maken. We zijn namelijk niet de enigen op aarde die wel eens bijschijnen.
Zuinig omgaan met energie en grondstoffen is een van de principes die we steeds weer tegenkomen in de natuur: van glimworm en gorilla tot geit en geranium. Laten we eens kijken hoe natuurlijke verlichters hun zaakjes voor elkaar krijgen.
Verlichte energiemeesters
In de natuur wordt volop licht geproduceerd. Denk maar aan fonkelende glimwormen in grotten en doorzichtige kwallen die de diepste dieptes van een oceaan een magische sfeer geven met hun felle verlichting. En niet alleen dieren hebben deze speciale gave. Er zijn ook schimmels en planten die hun eigen verlichtingssysteem hebben, zoals de lantaarnzwam en honingzwam. Of plankton dat de zee ‘s avonds spectaculair blauw kleurt.
Dat natuurlijke licht heet bioluminescentie. Dieren, planten en schimmels gebruiken hun verlichting om vijanden af te schrikken of juist prooien te lokken, om zich te camoufleren of met soortgenoten te communiceren. Of je nu op zoek bent naar geel, groen, blauw, paars of roze licht: de natuur is van alle markten thuis. En aan al deze verlichting komen geen batterijen of een stopcontact te pas.
Buiklamp
Vuurvliegen en glimwormen, bijvoorbeeld, maken licht met een lichtorgaan in hun buik. Glimwormen zijn de larven van vuurvliegen of vleugelloze volwassenen. En, om het nog ingewikkelder te maken: het zijn geen wormen, geen vliegen, maar kevers.
Vuurvliegen zijn zo’n 20-25 millimeter lang en hebben een lampje dat zo groot is als een luciferkopje. In hun lichtorgaan brengen ze zuurstof samen met het pigment luciferine, waardoor het enzym luciferase ontstaat. Als gevolg hiervan komen er fotonen vrij: lichtpakketjes die door hun buikwand heen naar buiten stralen.
Licht en warmte
Misschien heb je op zolder of in de schuur nog een oude gloeilamp hangen. Zo’n ouderwets peertje dat niet alleen licht uitstraalt, maar waar je ook je vingers aan kunt branden als het een tijdje aan heeft gestaan. Met de komst van ledlampen zijn gloeilampen van de markt verdreven. En dat heeft alles te maken met hun energieverbruik: ze waren heel inefficiënt. De energie die ze verbruikten werd niet alleen omgezet in licht, maar ging deels verloren als warmte. Bij ledlampen is dat probleem van de baan en het energieverbruik gedaald. Maar we kunnen nóg een stap maken.
Wist je dat lang niet al het licht dat in de ledlamp ontstaat door het glas naar buiten komt? Veel lichtgolven weerkaatsen tegen de binnenkant en vinden daardoor geen weg naar buiten. De lichtbron maakt dus meer licht dan wij zien. De vraag is nu: hoe zorgen we ervoor dat er meer licht door het glas heen komt?
Schubben
De Belgische natuurkundige Jean-Pol Vigneron keek hiervoor de kunst af van de vuurvliegen. Hij ontdekte dat sommige vuurvliegen feller schijnen dan andere. Toen hij met zijn team onderzocht hoe dat kwam, ontdekte hij iets bijzonders aan de binnenkant van hun buikwand. Daar waar het licht naar buiten schijnt blijken de felle kevers een patroon van scherpe, schuinstaande schubben te hebben.
Dankzij de vorm van deze schubben blijft er minder licht in de buik gevangen en geven ze dus meer licht af. Daarnaast zetten vuurvliegen vrijwel alle energie die ze voor het maken van het licht gebruiken daadwerkelijk om in licht: slechts 1% komt vrij als warmte.
Led there be light
Inmiddels hebben de wetenschappers bedacht hoe ze de schubbentextuur van de vuurvlieg kunnen toepassen op ledlampen. Eerst plaatsen ze een lichtgevoelig materiaal op de led en vervolgens brengen ze daar met een laser een schubbenpatroon in aan.
Hoewel de aanpassing aan de ledlamp vrij klein is, geeft zo’n lampje maar liefst 55% meer licht dan eentje zonder schubben. Dat betekent dat we veel minder lampen nodig hebben om bijvoorbeeld een klaslokaal, straat of kantoor te verlichten. En dat scheelt bergen energie.
Vissen vanuit een hangmat
Wist je dat er ook vuurvliegen en glimwormen zijn die hun lichtje kunnen dimmen? Je vindt ze onder anderen in grotten in Nieuw-Zeeland, waar ze hun eigen ‘sterrenhemel’ creëren. Naast de lichtdoorlatende schubben in hun buik, is het regelen van hun lichtsterkte een tweede manier om zuinig met energie om te gaan. Voor ik daar meer over vertel, kijken we eerst hoe ze leven en waar ze hun licht voor gebruiken.
Zoals een spin zijn web vormt, maken deze glimwormen hun eigen transparante tube die ze als hangmat gebruiken om in te liggen. Vervolgens lokken ze met hun geelgroene licht prooien naar zich toe. Om de prooi daadwerkelijk te vangen maken ze kleverige draden die vanaf de onderkant van de tube naar beneden hangen. Bots je als vlieg tegen zo’n draad dan ben je het haasje. Het enige dat de glimworm dan nog hoeft te doen is de draad opslurpen –met vlieg en al. De buit is binnen! En de plakkerige draden die hij opeet gebruikt hij vervolgens om weer nieuwe te maken.
Als ze veel honger hebben, laten ze hun licht voluit schijnen om zoveel mogelijk op te vallen. Hebben ze niet al te lang geleden nog gegeten, dan dimmen ze het. Op die manier bewaren ze hun energie tot de nood het hoogst is.
Een lichtend voorbeeld
Het principe om alleen te verlichten als het nodig is, zie je op steeds meer plekken terugkomen. Bijvoorbeeld op scholen, in woningen en kantoorgebouwen waar het licht van de wc pas aangaat als je binnenkomt. Zodra je weer weg bent gaat het licht weer uit. Handig op plekken waar veel mensen zijn en we zelf misschien niet zo snel het licht uit zouden doen.
De knop om
Om zuinigere lampen te maken hebben we nu alleen nog maar ons licht opgestoken bij vuurvliegen en glimwormen. Wat zouden kwallen, lampionvissen en lantaarnzwammen ons kunnen leren? Of planton en inktvissen?
In de blogs over de ijsvogel en de katholieke kikker lees je wat zij doen om zuinig met hun energie om te gaan.