(KACST) a réussi à localiser la technologie du diodéélectroluminescent bleu
La ville des sciences et de la technologie du roi Abdulaziz (KACST) a réussi à localiser la technologie du diodéélectroluminescent bleu, utilisée dans la fabrication des lampes LED à haute efficacité énergétique et à éclairage de qualité.
Selon la direction de KACST, cette technologie a été identifiée dès le départ comme ayant un impact majeur dans les domaines de l’énergie, de l’environnement et de l’économie. Ainsi, des efforts ont été déployés pour établir les capacités et former les compétences nationales afin de localiser et développer cette technologie en Arabie Saoudite. La ville a commencé tôt à construire des laboratoires spécialisés et à envoyer des chercheurs en mission à l’étranger. Elle a également collaboré avec le professeur Shuji Nakamura, lauréat du prix Nobel de physique en 2014, et a fondé avec lui un centre d’excellence pour le développement des technologies d’éclairage, obtenant ainsi des réalisations remarquables dans le domaine des diodes électroluminescentes.
KACST a également développé une expertise complète et compétitive dans cette technologie, depuis la conception des couches quantiques émettrices de lumière jusqu’à leur fabrication avec des semi-conducteurs de haute pureté. Elle a ainsi pu concevoir et fabriquer des diodes électroluminescentes de haute performance dans ses salles blanches de son laboratoire national, tout en offrant son expertise consultative et formatrice à toutes les entités et usines locales.
Les lampes à diodes électroluminescentes bleues ont permis une large diffusion de l’éclairage économique et écologique à faible coût. Cette technologie consomme moins d’énergie que les ampoules traditionnelles, avec une efficacité pouvant atteindre 200 lumens par watt, surpassant ainsi les ampoules à incandescence dont l’efficacité ne dépasse pas 16 lumens par watt. Cela signifie que la diode électroluminescente bleue que nous utilisons aujourd’hui à la maison est 100 fois plus efficace que l’ampoule traditionnelle.
L’invention de la diode électroluminescente bleue a provoqué une véritable révolution dans l’industrie de l’éclairage mondial. L’augmentation de l’efficacité a été accompagnée d’une réduction considérable des coûts, qui ont diminué de plus de 20 fois, rendant le prix de la technologie extrêmement compétitif à moins de 1 dollar par watt, ce qui a facilité son adoption mondiale, remplaçant ainsi les anciennes technologies d’éclairage.
L’invention de la diode bleue n’a pas été simple, car elle combine plusieurs technologies complexes. Elle est fabriquée à partir de semi-conducteurs de haute pureté et conçue avec la technologie nanométrique, fonctionnant selon les principes de la mécanique quantique. La lumière émise par la diode provient de puits quantiques d’une épaisseur ne dépassant pas 4 nanomètres, réalisés à partir de semi-conducteurs en nitrure de gallium. Les électrons et les trous s’y rejoignent pour libérer des photons lumineux. Ces puits quantiques sont la clé de la production de lumière avec peu de chaleur, contrairement aux ampoules traditionnelles qui génèrent beaucoup de chaleur et peu de lumière.
Cette avancée a eu des répercussions considérables dans les domaines de l’énergie et de l’économie. L’utilisation massive des lampes à diodes électroluminescentes bleues a non seulement permis des économies d’énergie, mais aussi stimulé la croissance économique. L’industrie des LED a créé des emplois dans le monde entier, allant de la fabrication à la recherche, en passant par l’installation et l’entretien.
Il est prévu que la taille de cette industrie dépasse les 100 milliards de dollars au niveau mondial dans les trois prochaines années, avec un taux de croissance annuel composé de 13,5 %. Cette expansion génère de nouvelles opportunités d’emploi et stimule la croissance économique. En outre, l’adoption généralisée de cette technologie pourrait entraîner d’importantes économies de coûts, la US Department of Energy estimant une économie de 30 milliards de dollars par an d’ici 2035. Les entreprises, notamment celles dépendant de l’éclairage, bénéficient de coûts d’exploitation réduits et de faibles frais de maintenance.
L’utilisation étendue de la technologie des diodes bleues a également favorisé l’innovation dans d’autres secteurs, des écrans plus lumineux et plus efficaces dans les smartphones, montres intelligentes et téléviseurs, aux phares de voiture, faisant de la diode bleue un élément clé de nombreuses innovations technologiques.
Les lampes à diodes électroluminescentes bleues contribuent également à la réduction de la consommation d’énergie, à la diminution des émissions de chaleur et à la réduction des gaz à effet de serre. L’Agence internationale de l’énergie estime qu’elles permettront de réduire les émissions de dioxyde de carbone de 1,5 gigatonne d’ici 2030. Elles offrent également de nombreux avantages, tels qu’une durée de vie prolongée des lampes, ce qui permet de réduire les déchets et de préserver les ressources naturelles, tout en améliorant le bien-être humain grâce à des éclairages intelligents permettant de contrôler la température de couleur et l’intensité lumineuse, contribuant ainsi à la durabilité.
L’invention de la diode électroluminescente bleue est un exemple frappant de la manière dont les découvertes scientifiques peuvent avoir un impact positif sur l’environnement et l’économie mondiale. Elle a permis au monde de réaliser des économies d’énergie, de coûts et de réductions d’émissions thermiques et de carbone équivalentes à la construction de 250 centrales électriques. Cela en fait une innovation essentielle pour aider l’Arabie Saoudite à atteindre ses objectifs de neutralité carbone d’ici 2060.
KACST prévoit d’exploiter son succès dans la localisation et le développement de la technologie du diodéélectroluminescent bleu pour localiser et développer des technologies futures, qui devraient avoir un impact significatif et tangible sur l’amélioration de la qualité de vie humaine, ainsi que sur l’atteinte des objectifs de l’Arabie Saoudite en matière de leadership industriel et technologique dans le cadre de la Vision 2030.
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