Чому міста витрачають енергію на освітлення космосу?

Вважається, що ліхтарі на кожній вулиці є незамінним елементом будь-якого населеного пункту. Вони забезпечують достатнє освітлення для уникнення аварій на дорогах, а також спокій тим, кому доводиться пересуватися вулицями, коли споночіє. Але при цьому важливо розуміти, що ритми денного та нічного освітлення важливі не лише для людини, але й для тварин та рослин. Саме ж світло не береться нізвідки, а коли ми купуємо екологічну енергоощадну лампу, десь вмикається вивіска цілодобового магазину.

За визначенням Міжнародної асоціації темного неба (The International Dark-Sky Association – IDA), світлове забруднення включає зовнішні та внутрішні джерела освітлення приміщень, рекламу, комерційну нерухомість, офіси, фабрики, освітлені спортивні об’єкти тощо. 

Основна проблема цього освітлення в тому, що воно неефективне, занадто яскраве, ненаправлене та неправильно екрановане, що здебільшого робить його непотрібним у такому вигляді. Світло та електроенергія для його створення витрачаються даремно, позаяк воно освітлює небо, а не реальні об’єкти та ділянки.

Ще кілька років тому за допомогою супутників склали карту, де показується ступінь штучного освітлення на планеті. На ній видно, що Європа, частина Північної Америки та великі міста-мегаполіси щоночі засинають і прокидаються в умовах світлового забруднення.

Крім того, що це марно витрачені кошти, таке щедре використання електрики для освітлення порожнечі веде до додаткових витрат енергії та, як наслідок, підвищує викиди парникових газів.

Джерела світлового забруднення

Раніше основну увагу приділяли переважно оптимізації роботи вуличних ліхтарів, але останні дослідження показали, що навіть за правильної організації системи освітлення в містах, більша частина світла “викидається” в космос з інших джерел.

Це вдалося виявити в результаті експерименту, проведеного в місті Тусон у США. Там понад 19 000 вуличних ліхтарів замінили на світлодіодні лампи, а також створили об’єднану систему “розумного міста”, яка дозволяє керувати мережею та за необхідності зменшувати яскравість освітлення окремих ліхтарів. Система впроваджувалася з 2017 року, а 2019-го міжнародна команда дослідників кілька ночей вивчала, як змінюється “світловий” слід за різної інтенсивності освітлення мережі ліхтарів.

І результати, опубліковані 28 жовтня 2020 року, свідчать про те, що вуличні ліхтарі “відповідальні” лише за 20% світла в місті, а 80% – це автостоянки, торговельні центри, рекламні щити та інше. Тому навіть за умовно ефективної системи вуличного освітлення проблема забруднення все ще далека від розв’язання.

Супутники фіксують не все

Важливо також розуміти, що рівень освітлення, який передають супутники, не повністю відповідає реальній ситуації. Вони можуть фіксувати лише світло, направлене в зеніт, однак переважно освітлення спрямоване до горизонту. Порівнюючи дані із Землі та із супутників у межах експерименту в Тусоні, вчені зазначають, що при зменшенні потужності вуличних ліхтарів у місті до 30% яскравість неба знизилась всього на 5,4%.

Продумане освітлення – запорука успіху

В результаті дослідження науковці дійшли висновку, що нам все ж не варто відмовлятися від оптимізації системи освітлення у містах, але це має стати лише першим кроком до майбутньої роботи зі збереження енергії. Оскільки більшість світла надходить від рекламних щитів, ТРЦ чи вивісок на магазинах, вони можуть відігравати серйозну роль у світловому забрудненні. Адже такі об’єкти навмисне направляють своє світло до горизонту, що не несе жодної користі, а є лише частиною реклами.

Крім цього, використання супутникових технологій може допомогти органам місцевого самоврядування в оцінці ресурсів, які важливо зберегти при правильній організації роботи міських систем освітлення. Так, вже зараз тривають експерименти зі зменшення світлового забруднення в Ірландії та Німеччині. Ефективнішим намагаються зробити й програмне забезпечення, що регулює яскравість світла.

Звісно, в маленьких містах відсоток освітлення за допомогою вуличних ліхтарів може бути суттєвішим, але правильно підібраний колір та яскравість ламп збільшують ефективність освітлення та зменшують використання електроенергії. Приємним бонусом є й те, що в міста повернеться зоряне небо. А воно, без сумнівів, є цікавішим для спостереження з вікна, аніж велетенська вивіска сусіднього супермаркету.

Читайте також: Вічний двигун вже винайшли?