Una lámpara incandescente podría ahorrar energía al reciclar la luz infrarroja

Una lámpara incandescente que reutilice parte de la luz infrarroja que emite podría ser tan eficiente como una luz LED, pero contribuiría menos a las emisiones de carbono.

La iluminación representa alrededor del 20% del consumo eléctrico mundial y más del 10% de sus emisiones de carbono. Los LED contribuyen menos a esto, ya que tienden a ser más eficientes energéticamente que las bombillas incandescentes, pero no siempre revelan los colores reales de los objetos. Kehang Cui de la Universidad Jiao Tong de Shanghai en China y sus colegas se propusieron construir un dispositivo de iluminación incandescente que no tiene que hacer este compromiso.

Las lámparas incandescentes funcionan tradicionalmente haciendo pasar una corriente eléctrica a través de filamentos de tungsteno dentro de una bombilla de vidrio. En el nuevo dispositivo, los investigadores utilizaron un filamento con dos capas: una hecha de un rollo de carbono atómicamente delgado llamado nanotubo de carbono, y otra hecha de un material cerámico que contiene boro y nitrógeno. En lugar de encerrarlo en vidrio, lo colocaron en una caja de cerámica hecha de una ventana hecha de un tipo especial de cuarzo.

Los investigadores pasaron una corriente a través del filamento de dos capas, que luego emitió luz visible e infrarroja. A diferencia del vidrio en las bombillas, la losa de cuarzo no solo dejaba pasar toda esa radiación, dice Cui, sino que estaba hecha de capas extremadamente delgadas del mineral y estaba diseñada de tal manera que redirigía la radiación infrarroja de regreso al filamento.

Este reciclaje de luz infrarroja ha aumentado la eficiencia del dispositivo hasta un 25,4%, que es comparable a la de los LED comunes, pero más de diez veces en comparación con las bombillas convencionales. Debido a que todavía era incandescente, el dispositivo tenía un índice de reproducción de color más alto que un LED, lo que significa que los colores de los objetos que iluminaba se veían casi idénticos a como se verían con luz natural.

Cui dice que los análisis de su equipo también mostraron que debido a que la lámpara está hecha de materiales relativamente simples y accesibles, y puede funcionar durante más de 60 000 horas antes de romperse, las emisiones de carbono durante la vida útil de una lámpara podrían ser tan bajas como una cuarta parte de eso. de una luz LED comparable.

“La eficiencia del dispositivo es impresionante, pero es un dispositivo mucho más complejo que una bombilla incandescente tradicional. Probablemente no sería barato producirlo en masa”, dice Jonathan Wierer de la Universidad Estatal de Carolina del Norte. Él podría encontrar usos de nicho, pero sería un gran desafío para él ponerse al día con los LED sin poder realizar una función que un LED no puede en absoluto, dice.