Nuevas tecnologías en iluminación

Las mejoras en tecnología LED y de plasma podrían jubilar pronto a las bombillas incandescentes y de fluorescentes.

Las tradicionales bombillas incandescentes son muy poco efectivas, gran parte de la energía introducida en el sistema no es convertida en luz. Aunque últimamente se esta incrementando el uso de bombillas de bajo consumo, que son tubos fluorescentes enrollados sobre sí mismos. Éstos son más efectivos que las bombillas incandescentes y su uso ayuda a reducir el consumo de energía eléctrica y por tanto a disminuir el efecto invernadero al arrojarse menos dióxido de carbono a la atmósfera.

Lamentablemente no hay nada perfecto en este mundo y el aura ecológica de estas bombillas fluorescentes desaparece en el momento en que nos damos cuenta de que están rellenas de vapor de mercurio, un metal pesado muy tóxico. Si su uso se generalizara habría que implementar una cadena de reciclado para su recuperación. Millones de personas usando este tipo de bombillas y arrojándolas una vez usadas a la basura es un lujo que no nos podemos permitir.

Un sistema tan efectivo o más que estos tubos fluorescentes son las bombillas de sodio a baja presión que, aunque dan una luz monocroma, pueden utilizarse en la vía pública o en las carreteras. Rinden hasta 140 lumens o más por vatio. Además minimizan la contaminación luminosa. Aunque no las podamos utilizar dentro de las casas, es una pena que las administraciones se hayan olvidado de ellas en exteriores.

Sin embargo, hay esperanzas de poder conseguir un sistema de iluminación perfecto dentro de poco. La primera solución sería el uso de diodos emisores de luz o LED. Ya se utilizan en los semáforos o en los automóviles. Son sistemas muy efectivos, pero los mejores en cuestión de eficiencia son LED que dan luz de un sólo color. Incluso los LED blancos existentes proporcionan una luz de tono azulado que es desagradable para la gente y son poco efectivos.

Esto podría cambiar gracias a un desarrollo reciente. Un grupo de investigadores turcos ha experimentado con nanocristales dispuestos en dos capas alrededor de un LED azul. La primera capa es de seleniuro de cadmio y la segunda de sulfuro de zinc.

Los nanocristales absorben parte de la luz azul y emiten luz roja y verde que en combinación con parte de la luz original proporciona una suave luz blanca neutra. La combinación de distinta cantidad de nanocristales de diversos tipos proporcionaría además un espectro a la carta para así ajustarse a los gustos de los consumidores.

El dispositivo final produce unos 300 lúmenes de luz por vatio consumido que en comparación con los 30 ó 60 de los LED blancos actuales es una sensible mejora. Este LED es de momento experimental y no será fácil desarrollar la tecnología para hacer los recubrimientos con nanocristales, pero es de imaginar que se consiga en un futuro cercano.

La otra tecnología que quizás se imponga es la de plasma. La empresa californiana Luxim afirma haber logrado un sistema que proporciona un espectro igual al del Sol con una eficiencia muy alta. Según los datos de la empresa su sistema es 10 veces más efectivo que las bombillas tradicionales y el doble mejor que los LED comerciales, proporcionando 140 lúmenes por vatio.

La ampolla, de tamaño minúsculo, en el que está basado este sistema tiene una vida de 20.000 horas y suministra más de 30.000 lúmenes (ver vídeo) de potencia luminosa (¡sólo una de ellas!), algo que un LED, comercial o experimental, es incapaz de proporcionar.

El nuevo sistema, que está listo para su comercialización, se basa en una ampolla de vidrio rellena de argón y otra sustancia que llaman “puck” y que parecer ser una halogenuro metálico. Una señal de radiofrecuencia excita, sin necesidad de electrodos o conectores eléctricos de ningún tipo, el contenido de la ampolla que se trasforma, según la empresa, en una plasma a 6000 grados kelvin (la misma temperatura que la superficie del Sol) que genera una intensa luz blanca.
La empresa desarrolló en principio este sistema para iluminar sistemas de proyección, pero ya está pensando en comercializarlo para luces en la vía pública y quizás para otros usos.

Fuentes y referencias:
Applied Physics Letters (DOI:10.1063/1.2833693)
Luxim.