Tl-buis milieuvriendelijker met xenon

De huidige tube-lights ofwel tl-buizen en platte beeldschermen kunnen efficiënter, gebruiksvriendelijker en minder milieubelastend worden dankzij een vinding van onderzoekers van het Debye Instituut van de Universiteit Utrecht. Ze publiceerden onlangs in het wetenschappelijk tijdschrift Science over een techniek die het mogelijk maakt het edelgas xenon te gebruiken. Het giftige kwik dat er nu in zit, is daarmee overbodig. Ook kent de tl met xenon geen opstarttijd meer.

De tl-lampen van de huidige generatie zijn glazen buizen gevuld met een mengsel van argon en kwik. Aan beide einden van de lamp zitten metaalelektrodes. Elektronen die van de ene naar de andere elektrode gaan, botsen onderweg met de kwikdamp. De kwikmoleculen reageren daarop met het uitzenden van ultraviolet licht (uv-licht). Aan de binnenkant van de glazen buis zit een laagje luminescerend materiaal dat het uv-licht omzet in zichtbaar –wit– licht.

Kwik is echter giftig en heeft bovendien als eigenschap dat het bij kamertemperatuur vloeibaar is. Het kost even tijd voordat het is verdampt. Daardoor geeft een tl-buis niet onmiddellijk licht.

Xenon kent deze problemen niet. Bovendien zendt dit edelgas uv-licht uit met een hogere energie. „Eigenlijk is dat een nadeel”, zegt chemicus prof. dr. A. Meijerink van de Universiteit Utrecht. „Want als we één deeltje uv-licht met een hoge energie omzetten in een deeltje zichtbaar licht, verliezen we veel energie. Bij kwik is dat 50 procent, bij xenon zelfs 65 procent. Maar door een truc, de kwantumknipper, kunnen we nu elk deeltje uv-licht omzetten in twee deeltjes zichtbaar licht. Daarmee wordt een lamp met xenon veel efficiënter.”

De kwantumknipper –een kwant is een benaming voor een lichtdeeltje– die de Utrechtse onderzoekers ontwikkelden, levert alleen oranjerood licht op. Voor de afgifte van blauwe en groene lichtdeeltjes moeten nog goede stoffen worden gevonden. Volgens Meijerink is er al een kwantumknipper die blauwgroen licht levert, maar die is niet efficiënt genoeg. Een idee voor de ontwikkeling van een stof voor groen licht bestaat al, zegt hij.