ÉCLAIRAGE DOMESTIQUE

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L’éclairage électrique a profondément bouleversé notre vie quotidienne. Il serait aujourd’hui inimaginable de s’en passer. Ainsi, du point de vue énergétique, plus de 30 milliards de lampes électriques (toutes technologies confondues) sont utilisées sur Terre, ce qui représente 19 p. 100 de la production mondiale d'électricité, soit près de 3 140 térawatts-heure (TWh) d'énergie électrique par an. La situation varie cependant d’un pays à l’autre. La France consomme près de 12 p. 100 de son électricité pour l'éclairage (soit quelque 50 TWh par an), dont près du tiers pour l’éclairage résidentiel (dit aussi domestique). Cette production d’énergie électrique destinée à l’éclairage entraîne inévitablement une pollution de l'environnement puisque, au niveau mondial, quelque 1,9 milliard de tonnes de dioxyde de carbone (CO2) sont libérées chaque année dans l’atmosphère, contribuant à l'effet de serre. Pour réduire la consommation en énergie et faire face aux défis du réchauffement climatique et de l’épuisement des ressources fossiles, les lampes classiques à incandescence, très énergivores et utilisées depuis la fin du xixe siècle, ont quasi disparu dans les pays de l’Union européenne depuis 2012, ce qui a provoqué une véritable mutation dans l’industrie des lampes.

Les deux procédés de production de lumière artificielle 

L’homme a toujours voulu continuer à vivre normalement après la tombée de la nuit. Astreint aux rythmes et aux aléas des sources naturelles de rayonnement, il s’est très vite efforcé de les compléter par des sources artificielles.

Ainsi, pendant des millénaires, l’homme a dû se contenter de l’utilisation du feu (la maîtrise de cet élément remontant de façon certaine vers – 450 000 ans) pour éclairer son habitat et son environnement proche. Il a ainsi découvert, sans le savoir, l’un des deux procédés de production de lumière artificielle : l'incandescence. Ce phénomène physique correspond au rayonnement lumineux émis par un corps lorsque celui-ci est chauffé. Comme cette émission de lumière est d’origine thermique, la majeure partie de l’énergie utilisée pour la générer est gaspillée sous forme de chaleur ; seule une très faible proportion (de l’ordre de 5 p. 100) sert à éclairer. Il s’agit donc d’un procédé inefficace énergétiquement, mais facile à domestiquer. Que ce soit le morceau de bois enflammé de la préhistoire – qui est devenu par la suite la torche –, les lampes à graisse ou à huile de l’Antiquité classique, les bougies du Moyen Âge, les lampes à pétrole et les becs de gaz de la fin du xixe siècle, tous ces éclairages sont fondés sur l’incandescence. Ainsi, pendant les siècles qui ont précédé la découverte de l’électricité vers 1800, la société humaine a dû se contenter de la combustion de matériaux naturels pour produire de la lumière artificielle.

Parallèlement, très tôt, l’homme a aussi voulu imiter d’autres sources « naturelles » de lumière qu’il connaissait, comme les lucioles (insectes coléoptères), les minerais phosphorescents ou bien la foudre. Il a compris qu’il était possible de produire de la lumière artificielle sans augmenter la température de la source. Il a ainsi découvert le second procédé permettant de générer de la lumière artificielle : la luminescence. Comme l’incandescence, la luminescence est la propriété de la matière à émettre de la lumière, mais cette fois sans être obligé de chauffer un corps et de gaspiller beaucoup d’énergie. Cette lumière est liée à la structure même de la matière. Elle est donc spécifique de la matière utilisée. La luminescence est bien plus efficace que l’incandescence, mais fut longtemps inexploitable car ces sources de lumière sont, soit très aléatoires, soit très difficiles à maîtriser. Les Japonais, qui s’adonnaient depuis le xvie siècle à la chasse à la luciole (hotaru en japonais, la « mouche de feu ») dans les districts de Seta et Ishiyama d’Otsu, ont bien essayé d’introduire cet insecte dans des lanternes en papier de riz pour s’éclairer, mais ce n’est qu’au xixe siècle que l’homme a commencé à maîtriser la production de lumière par luminescence grâce à l’avènement de l’électricité.

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Interdiction des lampes énergivores en Europe

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Principe du fonctionnement de la lampe halogène

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Schéma de principe du fonctionnement de la lampe fluocompacte

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Principe de fonctionnement d’une lampe à LED

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Écrit par :

  • : professeur des Universités, directeur du groupe de recherche Lumière et matière du laboratoire plasma et conversion d'énergie (Laplace), université Toulouse-III-Paul-Sabatier

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Pour citer l’article

Georges ZISSIS, « ÉCLAIRAGE DOMESTIQUE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 12 août 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/eclairage-domestique/