Electricidad

Así es la superbombilla: la incandescente mejorada

Investigadores del MIT presentan una nueva bombilla nanofotónica, basada en la idea clásica de Edison pero hasta ocho veces más eficiente que las luces LED.

La bombilla que no desperdicia la luz.

La bombilla que no desperdicia la luz. MIT

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La bombilla tradicional, aquella pera de cristal con un filamento incandescente que anda en peligro de extinción desde que la Unión Europea ordenara su erradicación con su directiva de 2009, ha vuelto. Sorprendentemente, ahora que toda la industria de la iluminación trabaja en cómo hacer más eficientes los diodos emisores de luz o LED, un grupo de investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) ha resucitado este clásico con ayuda de la nanofotónica, logrando una bombilla incandescente mucho más eficiente que las luces LED.

Los autores del trabajo que aparece este lunes en Nature Nanotechnology, más que meros nostálgicos, son unos reputados pioneros en el campo de los cristales fotónicos. "Veo una parte de provocación científica", dice Javier Martí, director del Centro de Tecnología Nanofotónica de la Universidad Politécnica de Valencia. "Es romper las tendencias cuando todo el mundo apuesta por la tecnología LED, han ido a recuperar sistemas tradicionales para solucionar el problema de un filamento incandescente, que es que el 97% de la energía se va en calor".

En declaraciones a EL ESPAÑOL, Ognjen Ilic, uno de los autores, apunta que "queríamos averiguar cómo podemos cambiar el tipo de luz que sale de un objeto caliente que brilla, y digo luz porque no necesariamente tiene que ser luz visible. Para aplicaciones como convertir energía, a veces puede ser deseable que un objeto emita más luz infrarroja en lugar de visible".

Frente a un 3% de eficiencia de las bombillas tradicionales y de un 5% a 13% de las luces LED, esta nueva creación podría alcanzar, según sus autores, hasta un 40% de eficiencia.

Mucho más eficiente

La clave de esta nueva bombilla incandescente está en los materiales que la recubren, que dejan pasar la luz pero bloquean la energía en otras longitudes de onda, como la luz infrarroja o el calor. "Es cierto que las bombillas tradicionales desperdician casi toda su potencia en el infrarrojo", dice a este periódico un investigador de fotónica en la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), que prefiere no ser citado por su nombre y apellido.

Para mejorar la eficiencia de una bombilla, es necesario calentar más el filamento, si es que el material lo permite. Por ello las bombillas halógenas, que son incandescentes, no han sido prohibidas, dado que trabajan a una temperatura mayor y son más eficientes que las de filamento. "Estos investigadores proponen aumentar la temperatura reutilizando el infrarrojo emitido, el cual no dejan salir, a base de construir una estructura nanofotónica que refleje esa región del espectro", añade el investigador de la UPM.

Por tanto, la idea de los científicos del MIT es brillante, ya que permite aumentar la temperatura con una energía que iba a desperdiciarse, con lo cual se gana eficiencia sin incrementar el consumo energético.

Además, "en una bombilla normal el filamento es un hilo de tungsteno largo y rizado, pero aquí el filamento se diseña con láser de una lámina de tungsteno: es completamente plano", según explica Peter Bermel, uno de los autores del estudio. Ilic añade que "la estructura nanofotónica que rodea al filamento está hecha de capas nanométricas de óxido de tántalo y dióxido de silicio, materiales que no estarían en una bombilla incandescente tradicional".

Reemplazar a los LED

Aunque abre perspectivas interesantes, el hallazgo dista aún de rivalizar con los LED, ya que "a simple vista, no parece fácil llevar estas cosas a grandes volúmenes o energías", dice Martí.

También, el investigador de la UPM cree que "decir que este invento puede llegar a tener una eficiencia del 40% mientras que los LED solo llegan al 13% es mucho decir, ya que están hablando de un límite teórico, y lo comparan con cifras reales de unos LED ya fabricados, no con los límites teóricos de un LED".

Pero atención, cabe la posibilidad de que estas nuevas bombillas no reemplacen a los diodos emisores de luz (LED u OLED) y, al mismo tiempo, puedan ser un éxito. "No lo imagino, ni de lejos, como la próxima fuente de iluminación universal pero puede que encuentre aplicaciones en energía termofotovoltaica o conversores termoeléctricos", dice el investigador de la Politécnica de Madrid.

También Martí sostiene que "no parece fácil llevar estas cosas a grandes energías o a grandes volúmenes de fabricación, pero sus aplicaciones en energía térmica podrían tener sentido dándole un par de vueltas a la idea".

El investigador del MIT zanja el debate: "Esto no va tanto de competir con los LED o las luces fluorescentes como de entender la física fundamental de la luz emitida desde un objeto caliente brillante y cómo poder adaptarla", concluye Ilic.

[Este artículo ha sido modificado para incluir las declaraciones de Ognjen Ilic]