Iluminación incandescente restablecida. Como el MIT mejora su eficiencia

Del mismo modo que parecía que las bombillas incandescentes se habían enfrentado a su recta final, los investigadores del MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts) pueden que les hayan dado un respiro gracias a un nuevo avance tecnológico.

La iluminaci√≥n incandescente tuvo su inicio hace m√°s de un siglo y se ha mantenido pr√°cticamente sin cambios durante todo este tiempo. Las √ļltimas regulaciones que entrar√°n en vigor con la intenci√≥n firme de mejorar la eficiencia energ√©tica, han comenzado a retirarlas, sustituy√©ndolas por fluorescentes compactas m√°s eficientes y¬†bombillas LED.

Las bombillas incandescentes funcionan calentando un alambre de tungsteno fino a alta temperatura que hace que emita un amplio espectro de luz. Conocido como ‚ÄúLa radiaci√≥n del cuerpo negro‚Äė, esta amplia banda de luz es la que ofrece un nivel de luz c√°lida y acogedora a la que todos nos hemos llegado a acostumbrar. Del mismo modo, ha sido muy conocida por todos los fabricantes de iluminaci√≥n que, sin descanso, han trabajado para reproducirla durante a√Īos.

El problema con este m√©todo es que es altamente ineficiente, aunque se produce una amplia banda de luz, s√≥lo un peque√Īo porcentaje de la misma es realmente visible para el ojo humano. Un sorprende porcentaje menor de un 5% de los fotones producidos son realmente visto y el 95% restante se desperdicia, en su mayor√≠a en forma de calor.

Una nueva investigaci√≥n de cuatro profesores de Instituto Tecnol√≥gico de Massachusetts y uno de la Universidad de Purdue han encontrado una posible soluci√≥n con ayuda de la Nanotecnolog√≠a: un nuevo tipo de filtro que detiene los fotones de modo que los que se pierden se reflejan de nuevo en el filamento para ser reabsorbidos y se convierten de nuevo en luz visible.  Construido a partir de una forma de cristal a partir de capas que alternan materiales tales como di√≥xido de silicio y √≥xido de tantalio con un espesor menor que 1 / 100 del de un cabello humano. La investigaci√≥n afirma que este enfoque podr√≠a mejorar la eficiencia de la iluminaci√≥n incandescente en 10 veces, por lo que es m√°s eficiente en el hecho de que la actual fluorescente compacta comercial y la iluminaci√≥n LED.

Este filtro funciona de dos maneras, un proceso de dos etapas de acuerdo con los investigadores. La primera etapa lleva el filamento con forma de l√°mina de metal caliente convencional, con todas sus deficiencias, pero en lugar de permitir que el calor residual se pierda en forma de radiaci√≥n infrarroja, el filtro alrededor de este filamento permite que la radiaci√≥n infrarroja pase a trav√©s de √©ste, pero las vuelven a reflejar como un espejo. Ellas entonces son redirigidas de vuelta al filamento y le a√Īaden m√°s calor, haciendo que su temperatura se eleve m√°s todav√≠a. Cuanto m√°s se repite este proceso, mayor es la temperatura y el brillo conseguido y con el uso de mucha menor electricidad que normalmente se requiere.

Esta segunda etapa afecta dram√°ticamente el rendimiento luminoso de la bombilla. Las bombillas incandescentes tienen normalmente una eficacia luminosa de entre el 2 y el 3 por ciento, mientras que las l√°mparas fluorescentes compactas de hoy en d√≠a tienen una eficiencia de entre el 7 y el 15 por ciento y la mayor√≠a de las bombillas LED modernas son de 5 a 15 por ciento. Estas nuevas bombillas incandescentes dos etapas aparentemente podr√≠an alcanzar niveles de rendimiento luminoso de hasta un 40 por ciento, pero hasta el momento, el prototipo a√ļn no ha alcanzado ese nivel. Con las pruebas actuales el logro de la eficiencia ha sido del 6,6 por ciento, coincidiendo con algunas de las l√°mparas fluorescentes compactas y LED de hoy en d√≠a, pero con una mejora del triple de las incandescentes actuales.

Esta misma innovación también se podría utilizar para mejorar la eficiencia de los paneles solares, permitiendo a las longitudes de onda pasar a través del intervalo de una banda semiconductor del material en la célula solar. Esto se traducirá en una mayor eficiencia en la conversión de energíar.

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