La técnica que podría salvar las bombillas tradicionales

  • 19 enero 2016
Bombillas incandescentes Image copyright Thinkstock

¿Cansado de la luz estéril de las nuevas bombillas fluorescente eficientes?

¿Te gustaría volver a las cálidas bombillas incandescentes pero no las encuentras en la tienda, o te preocupa su alto consumo energético y su efecto sobre el medio ambiente?

Investigadores en Estados Unidos afirman haber desarrollado una técnica que puede mejorar significativamente la eficiencia de la tradicional bombilla incandescente, que ha sido sacada del mercado paulatinamente en muchos países porque consume enormes cantidades de energía con el calor que produce.

Científicos del Massachusetts Institute of Technology (MIT) descubrieron la manera de reciclar la energía desperdiciada y redirigirla de vuelta al filamento donde se convierte en luz visible.

El nuevo desarrollo se publicó en la revista Nature Nanotechnology.

Desperdicio de calor

La tecnología de la bombilla incandescente ha cambiado poco desde que fue desarrollada comercialmente por Thomas Edison en Estados Unidos en los años 1880.

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Image caption La bombilla incandescente tradicional produce luz al calentar un filamento de tungsteno a altas temperaturas.

La luz se produce al utilizar la electricidad para calentar un delgado filamento de tungsteno a temperaturas de unos 2.700 grados centígrados.

La alta temperatura hace que el filamento brille y produzca una cálida luz blanca de amplio espectro.

Sin embargo, este tipo de bombillas son tremendamente ineficientes. Apenas convierten entre 2% y 3% de la energía que consumen en luz, el resto se desperdicia en calor.

Durante años, los activistas del medio ambiente preocupados por el cambio climático han abogado por su eliminación.

Salida del mercado

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Image caption La bombilla incandescente ha sido reemplazada en varios países por la fluorescente o LED.

Las campañas han logrado que las bombillas sean prohibidas en la Unión Europea y Canadá, mientras que en EE.UU. su producción e importación están siendo paulatinamente frenadas.

Han sido reemplazadas por las más caras y compactas luces fluorescentes (CFL y LED, por sus siglas en inglés) que tienen una eficiencia de alrededor 13%, una mejoría significativa.

Pero, ahora, los científicos de MIT dicen haber desarrollado una técnica que puede transformar el lastre de la tradicional bombilla incandescente en una fuerza.

Por medio de nanotecnología, han construido una estructura que rodea el filamento de la bombilla para capturar la radiación infrarroja que se filtra, reflejándola de nuevo hacia el filamento donde es reabsorbida y luego reemitida en forma de luz.

La estructura está hecha de pequeñas capas de un tipo de cristal que controla la luz.

Pero la clave está en cómo se apilan esos cristales que permiten el paso de longitudes de onda visibles, mientras que las longitudes infrarrojas se reflejan hacia el filamento como con un espejo.

"No se trata tanto del material que rodea la estructura, sino de cómo se posiciona ese material para crear la propiedad de filtración óptica que recicla la luz infrarroja mientras permite la salida de la luz visible", le explicó a la BBC Ognjen Illic, el principal autor del estudio.

En teoría, las estructuras de cristales podrían optimizar la eficiencia de las bombillas incandescentes en 40%, volviéndolas tres vece más eficientes que las mejores CFL o LED que están en el mercado.

Criterios cruciales

Los investigadores ya produjeron las primeras unidades para probar el concepto que alcanzan una eficiencia de 6,6%.

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Image caption Los científicos produjeron este prototipo para probar el concepto que tiene una eficiencia de 6,6%.

No es lo óptimo, pero por lo menos representa casi tres veces el nivel de una bombilla incandescente convencional.

Así que, ¿podríamos esperar el retorno de una mejor bombilla incandescente?

"Yo no excluiría esa posibilidad", dijo el profesor Marin Soljacic, otro de los autores del estudio.

"Thomas Edison no fue el primero en trabajar sobre el diseño de la bombilla de luz, pero lo que hizo fue idear una manera de producirla masivamente a bajo costo y mantenerla estable durante más de 10 horas. Esos son todavía los dos criterios cruciales. Son los interrogantes que intentamos responder ahora", expresó.

Los científicos señalan que el mejoramiento de las bombillas es apenas una de las opciones que podrían resultar de sus estudios.

Los autores indican que podría tener "implicaciones dramáticas" en la eficiencia de otras tecnologías de conversión de energía.

"Tenemos este inmenso desafío que enfrenta el mundo en este momento, el calentamiento global y la eficiencia energética, y esto proporciona una herramienta más para enfrentar ese desafío", continúo el profesor Soljacic.

"Estamos muy emocionados con su potencial".

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