Crean una bombilla incandescente tan eficiente como las LED

Investigadores del MIT aprovechan el calor que emiten las bombillas tradicionales para generar aún más luz.

El familiar resplandor de las bombillas tradicionales, que aún sobrevive en hogares de todo el mundo más de un siglo después de su invención, parece destinado a desaparecer en favor de los diodos emisores de luz (LED), mucho más eficientes y respetuosos con el medio ambiente al ahorrar energía.

Sin embargo, la clásica bombilla incandescente quizás tenga una nueva oportunidad. Investigadores del MIT y la Universidad de Purdue han encontrado una manera para que sigan iluminando el siglo XXI.

Las bombillas incandescentes, desarrolladas comercialmente por Thomas Edison, funcionan calentando un fino alambre de tungsteno a temperaturas de alrededor de 2.700ºC.

Ese hilo caliente emite lo que se conoce como radiación de cuerpo negro, un amplio espectro de la luz que proporciona un aspecto cálido y una representación fiel de todos los colores en una escena.

Pero estas bombillas tienen un problema importante: Más del 95% de la energía que entra en ellas se pierde, la mayor parte en forma de calor.

Es por eso que se consideran una tecnología ineficiente y poco a poco se van eliminando y sustituyendo por las LED.

Los investigadores, que han publicado sus hallazgos en la revista Nature Nanotechnology, han intentado darle una nueva oportunidad a la querida bombilla.

Para ello, han creado un proceso de dos etapas, según informan los investigadores en la web del MIT.

La primera etapa consiste en un filamento de metal calentado convencional, con todas sus pérdidas concomitantes.

Pero en lugar de permitir que el calor residual se disipe en forma de radiación infrarroja, estructuras secundarias que rodean el filamento capturan esta radiación y la reflejan de vuelta al filamento para ser reabsorbido y emitido de nuevo como luz visible.
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Estas estructuras, una forma de cristal fotónico, están hechas de elementos abundantes en la Tierra y pueden fabricarse utilizando tecnología convencional.

Los del MIT aseguran que ese segundo paso supone una gran diferencia en la eficiencia con la que el sistema convierte la electricidad en luz.

Si la eficiencia luminosa de las luces incandescentes convencionales es entre el 2 y 3 por ciento, la de los fluorescentes, entre el 7 y 15 por ciento, y la de la mayoría de los LEDs compactos entre el 5 y 15 por ciento, las nuevas bombillas incandescentes de dos etapas podrían alcanzar eficiencias de hasta el 40 por ciento.

Lo cierto es que las primeras unidades de prueba realizadas por el equipo aún no alcanzan ese nivel, sino el 6,6 por ciento de eficiencia.

Pero incluso ese resultado preliminar coincide con algunas de las lámparas fluorescentes compactas y LED de hoy en día. Y supone una triple mejora sobre las bombillas incandescentes actuales.

El equipo se refiere a su trabajo como «reciclaje de la luz», ya que su material coge las longitudes de onda no deseadas, inútiles, de energía y las convierte en longitudes de onda de luz visible que sí se desean. «Se recicla la energía que de otro modo se perdería», explican.

Una de las claves de su éxito fue el diseño de un cristal fotónico que trabaja en una amplia gama de longitudes de onda y ángulos.

«Los resultados son bastante impresionantes, demostrando una luminosidad y eficiencia energética que rivalizan con las de las fuentes convencionales incluyendo fluorescentes y bombillas LED», dice Alejandro Rodríguez, profesor asistente de ingeniería eléctrica en la Universidad de Princeton, que no participó en este trabajo.

Los investigadores creen que las LED «son grandes cosas, y la gente debería comprarlas», pero que su trabajo puede permitir ampliar el campo y dar un respiro a una tecnología que ya existe y se puede mejorar.

Fuente: ABC