CHIPS LUMINOSOS/Adiós a la bombilla de toda la vida

DE  LA BOMBILLA CONVENCIONAL A LOS CHIPS LUMINOSOS      

• Pronto usaremos de forma masiva "nuevas luces" basadas en semiconductores denominados nitruros, según el académico de la Real Academia de Ingeniería Elías Muñoz

 

• Los actos de comienzo y final de los Juegos Olímpicos de Pekín han sido un claro ejemplo del uso a gran escala de estos semiconductores

 

 

"¡Vaya, se nos ha fundido otra vez la bombilla!". La popular y fastidiosa frase está a punto de pasar a la historia. Es difícil predecir exactamente cuándo pero, más pronto de lo que imaginamos,  nuestros hogares, oficinas y calles estarán  iluminados por chips o "lámparas de semiconductores" (LEDs en su versión inglesa) basadas en semiconductores denominados nitruros. O lo que es igual, tendremos iluminación por elementos de material sólido, por pastillas de semiconductores, en lugar de tener filamentos, o descargas eléctricas en gases especiales, etc…

 

Así lo indicó, durante la lección inaugural del Año Académico 2009, el Ingeniero de Telecomunicación Elías Muñoz Merino, académico de la RAI (Real Academia de Ingeniería) y catedrático de la Universidad Politécnica de Madrid, en donde ha dirigido el Instituto de Sistemas Optoelectrónicos y Microtecnología.

 

El cambio en nuestros hogares se puede producir pronto, dados los avances tecnológicos y la reducción de costes que se están ya alcanzando. El profesor Muñoz asegura que ya se está creando una ingeniería de fuentes de alimentación para estas nuevas lámparas y una nueva ingeniería de la iluminación, de la decoración y de la comunicación visual, usando semiconductores preparados para emitir luz blanca. De hecho estos chips ya se vienen utilizando en señales de alarma, semáforos, paneles de información  (como la famosa pantalla gigante del Nasdaq, en Nueva York) e iluminación de fachadas y monumentos: la luz se consigue a base de miles o millones de diodos emisores de luz de todos los colores, incluido el blanco. Con una evolución de esos mismos chips se plantea ahora la sustitución de las bombillas tradicionales. También abre nuevas posibilidades sociales en áreas geográficas donde la red de distribución de energía eléctrica no llega, pero donde sí pueden estar disponibles generadores mecánicos o fotovoltaicos.

 

·        Los chips luminosos abren interesantes expectativas para el consumidor, por el ahorro energético en iluminación y por su gran duración en comparación con las lámparas actuales.

 

 Además, su fabricación no conlleva el uso de gases venenosos, por lo que su producción a gran escala podría  ser muy  viable en términos ecológicos. Las ventajas de la iluminación con estos chips, frente a la iluminación por incandescencia, fluorescencia ó por descarga en gases, son una mucho mayor duración que estas lámparas clásicas, que no hay partes móviles ni cápsulas frágiles, su menor tamaño y, lo que es más importante, su alta eficiencia energética.

 

·        En los ensayos de laboratorio la eficiencia energética es mayor del 60 por 100 frente al 4 por 100 o el 25-40 por 100 de la incandescencia o la fluorescencia comerciales, respectivamente.

 

"La trascendencia que tendría en el consumo global de electricidad un ahorro de energía consumida en iluminación es obvia. La iluminación supone aproximadamente un 20 por 100 del consumo global de energía eléctrica y, ante esas magnitudes, no es difícil hacer cálculos sencillos y espectaculares para determinar las reducciones de consumo energético y de combustible que se derivarían de una introducción progresiva de esta iluminación por pastillas de semiconductores, por elementos de material sólido", explica el profesor Muñoz. Así por ejemplo, utilizando un caso relativamente simple:

 

·        En España, si los 300.000 semáforos instalados utilizasen LED, el ahorro energético sería del orden de 50 GWh cada año.

 

Es un mercado muy competitivo y con I+D+i apoyada gubernamentalmente en Estados Unidos, Japón, Corea, Taiwán, China, etc… Sólo el año pasado el Departamento de Energía  de EE.UU. ha dedicado  21 millones de dólares para subvencionar proyectos sobre iluminación con semiconductores, con elementos de material sólido .

 

El "padre" de estos chips luminosos azules y blancos es el ingeniero Shuji Nakamura, Premio Príncipe de Asturias 2008. A  partir de sus trabajos en Japón con materiales semiconductores que contienen nitrógeno, galio e indio (nitruros), en 1993 Nakamura abrió el camino a esta nueva forma de iluminación, aunque inicialmente éste no era su objetivo cuando empezó a investigar. La gran eficiencia energética de estos chips luminosos se debe a la combinación de los progresos en Física del Estado Sólido, en Ingeniería de Materiales y Dispositivos, a la avanzada tecnología empleada, y al uso de conceptos de nanociencia y nanotecnología.