hace más de 150 años, los inventores comenzaron a trabajar en una idea brillante que tendría un impacto dramático en la forma en que usamos la energía en nuestros hogares y oficinas. Este invento cambió la forma en que diseñamos los edificios, aumentó la duración de la jornada laboral promedio e impulsó nuevos negocios. También condujo a nuevos avances energéticos, desde plantas de energía y líneas de transmisión eléctrica hasta electrodomésticos y motores eléctricos.
como todos los grandes inventos, la bombilla no se puede acreditar a un inventor., Fue una serie de Pequeñas mejoras en las ideas de inventores anteriores que han llevado a las bombillas que usamos en nuestros hogares hoy en día.
las bombillas incandescentes iluminan el camino
mucho antes de que Thomas Edison patentara-primero en 1879 y luego un año más tarde en 1880-y comenzara a comercializar su bombilla incandescente, los inventores británicos estaban demostrando que la luz eléctrica era posible con la lámpara de arco., En 1835, se demostró la primera luz eléctrica constante, y durante los siguientes 40 años, científicos de todo el mundo trabajaron en la lámpara incandescente, retocando el filamento (la parte de la bombilla que produce luz cuando se calienta por una corriente eléctrica) y la atmósfera de la bombilla (ya sea que el aire se vacíe de la bombilla o se llene con un gas inerte para evitar que el filamento se oxide y se queme). Estas primeras bombillas tenían una vida útil extremadamente corta, eran demasiado caras de producir o consumían demasiada energía.,
Cuando Edison y sus investigadores en Menlo Park entraron en la escena de la iluminación, se centraron en mejorar el filamento testing primero probando carbono, luego platino, antes de finalmente regresar a un filamento de carbono. En octubre de 1879, el equipo de Edison había producido una bombilla con un filamento carbonizado de hilo de algodón sin recubrimiento que podía durar 14,5 horas. Continuaron experimentando con el filamento hasta establecerse en uno hecho de bambú que dio a las lámparas de Edison una vida útil de hasta 1.200 horas this este filamento se convirtió en el estándar para la bombilla de Edison durante los próximos 10 años., Edison también hizo otras mejoras a la bombilla, incluyendo la creación de una mejor bomba de vacío para eliminar completamente el aire de la bombilla y el desarrollo del tornillo Edison (lo que ahora es el conector estándar para bombillas).
(historical footnote: One can’t talk about the history of the light bulb without mentioning William Sawyer and Albon Man, who received a U. S. patent for the incandescent lamp, and Joseph Swan, who patented his light bulb in England. Hubo un debate sobre si las patentes de bombillas de Edison infringían las patentes de estos otros inventores. Finalmente Edison estados UNIDOS, lighting company se fusionó con la Thomson-Houston Electric Company, la compañía que fabrica bombillas incandescentes bajo la patente Sawyer-Man, para formar General Electric, y la English lighting company de Edison se fusionó con la Compañía de Joseph Swan para formar Ediswan en Inglaterra.)
lo que hace que la contribución de Edison a la iluminación eléctrica sea tan extraordinaria es que no se detuvo en mejorar la bombilla developed desarrolló un conjunto completo de inventos que hicieron que el uso de bombillas fuera práctico. Edison modeló su tecnología de iluminación en el sistema de iluminación de gas existente., En 1882, con el viaducto de Holborn en Londres, demostró que la electricidad podía distribuirse desde un generador situado en el centro a través de una serie de cables y tubos (también llamados conductos). Simultáneamente, se enfocó en mejorar la generación de electricidad, desarrollando la primera compañía eléctrica comercial llamada Pearl Street Station en el Bajo Manhattan. Y para rastrear cuánta electricidad estaba usando cada cliente, Edison desarrolló el primer medidor eléctrico.,
mientras Edison estaba trabajando en todo el sistema de iluminación, otros inventores continuaron haciendo pequeños avances, mejorando el proceso de fabricación de filamentos y la eficiencia de la bombilla. El siguiente gran cambio en la bombilla incandescente vino con la invención del filamento de tungsteno por inventores europeos en 1904. Estas nuevas bombillas de filamento de tungsteno duraron más tiempo y tenían una luz más brillante en comparación con las bombillas de filamento de carbono. En 1913, Irving Langmuir descubrió que colocar un gas inerte como nitrógeno dentro de la bombilla duplicaba su eficiencia., Los científicos continuaron haciendo mejoras durante los próximos 40 años que redujeron el costo y aumentaron la eficiencia de la bombilla incandescente. Pero para la década de 1950, los investigadores todavía solo habían descubierto cómo convertir alrededor del 10 por ciento de la energía que la bombilla incandescente usaba en luz y comenzaron a enfocar su energía en otras soluciones de iluminación.,
la escasez de energía conduce a avances fluorescentes
en el siglo XIX, dos alemanes-el soplador de vidrio Heinrich Geissler y el médico Julius Plücker-descubrieron que podían producir luz eliminando casi todo el aire de un tubo de vidrio largo y pasando una corriente eléctrica a través de él, una invención que se conoció como el tubo Geissler. Un tipo de lámpara de descarga, estas luces no ganaron popularidad hasta principios del siglo 20, cuando los investigadores comenzaron a buscar una manera de mejorar la eficiencia de la iluminación., Las lámparas de descarga se convirtieron en la base de muchas tecnologías de iluminación, incluidas las luces de neón, las lámparas de sodio de baja presión (el tipo utilizado en la iluminación exterior, como las farolas) y las luces fluorescentes.
tanto Thomas Edison como Nikola Tesla experimentaron con lámparas fluorescentes en la década de 1890, pero ninguno de los dos Las produjo comercialmente. En cambio, fue el avance de Peter Cooper Hewitt a principios de 1900 el que se convirtió en uno de los precursores de la lámpara fluorescente., Hewitt creó una luz azul-verde al pasar una corriente eléctrica a través del vapor de Mercurio e incorporar un balasto (un dispositivo conectado a la bombilla que regula el flujo de corriente a través del tubo). Si bien las lámparas Cooper Hewitt eran más eficientes que las bombillas incandescentes, tenían pocos usos adecuados debido al color de la luz.
a finales de la década de 1920 y principios de la década de 1930, los investigadores europeos estaban haciendo experimentos con tubos de neón recubiertos con fósforos (un material que absorbe la luz ultravioleta y convierte la luz invisible en luz blanca útil)., Estos hallazgos provocaron programas de investigación de lámparas fluorescentes en los Estados Unidos, y a mediados y finales de la década de 1930, las compañías de iluminación estadounidenses estaban demostrando luces fluorescentes a la Marina de los Estados Unidos y en la Feria Mundial de Nueva York de 1939. Estas luces duraron más tiempo y eran aproximadamente tres veces más eficientes que las bombillas incandescentes. La necesidad de iluminación eficiente de las plantas de guerra estadounidenses llevó a la rápida adopción de fluorescentes, y en 1951, más luz en los EE.UU. estaba siendo producida por lámparas fluorescentes lineales.,
fue otra escasez de energía, la crisis del petróleo de 1973, la que causó que los ingenieros de iluminación desarrollaran una bombilla fluorescente que pudiera usarse en aplicaciones residenciales. En 1974, los investigadores de Sylvania comenzaron a investigar cómo podían miniaturizar el lastre y meterlo en la lámpara. Si bien desarrollaron una patente para su bombilla, no pudieron encontrar una manera de producirla de manera factible. Dos años más tarde, en 1976, Edward Hammer de General Electric descubrió cómo doblar el tubo fluorescente en forma de espiral, creando la primera luz fluorescente compacta (CFL)., Al igual que Sylvania, General Electric dejó de lado este diseño porque la nueva maquinaria necesaria para producir en masa estas luces era demasiado cara.
Las primeras CFL llegaron al mercado a mediados de la década de 1980 a precios minoristas de $25-35, pero los precios podrían variar ampliamente según la región debido a las diferentes promociones realizadas por las empresas de servicios públicos. Los consumidores señalaron el alto precio como su obstáculo número uno en la compra de CFL. Había otros problemas many muchas CFL de 1990 eran grandes y voluminosas, no encajaban bien en los accesorios, y tenían poca salida de luz y un rendimiento inconsistente., Desde la década de 1990, las mejoras en el rendimiento de las CFL, el precio, la eficiencia (usan aproximadamente un 75 por ciento menos de energía que los incandescentes) y la vida útil (duran aproximadamente 10 veces más) las han convertido en una opción viable tanto para los inquilinos como para los propietarios de viviendas. Casi 30 años después de que las CFL se introdujeran por primera vez en el mercado, una CFL ENERGY STAR® cuesta tan solo 1 1.74 por bombilla cuando se compra en un paquete de cuatro.
LED: el futuro está aquí
una de las tecnologías de iluminación de más rápido desarrollo hoy en día es el diodo emisor de luz (o LED)., Un tipo de iluminación de estado sólido, Los LED utilizan un semiconductor para convertir electricidad en luz, a menudo son de área pequeña (menos de 1 milímetro cuadrado) y emiten luz en una dirección específica, lo que reduce la necesidad de reflectores y difusores que pueden atrapar la luz.
también son las luces más eficientes del mercado. También llamada eficacia luminosa, la eficiencia de una bombilla es una medida de la luz emitida (lúmenes) dividida por la potencia que consume (vatios). Una bombilla que es 100 por ciento eficiente en la conversión de energía en luz tendría una eficacia de 683 lm / W., Para poner esto en contexto, una bombilla incandescente de 60 a 100 vatios tiene una eficacia de 15 lm/W, una CFL equivalente tiene una eficacia de 73 lm/W, y las bombillas de reemplazo actuales basadas en LED en el mercado varían de 70 a 120 lm/W con una eficacia promedio de 85 lm/W.
en 1962 mientras trabajaba para General Electric, Nick Holonyak, Jr., inventó el primer LED de espectro visible en forma de diodos rojos. Luego se inventaron los diodos amarillo pálido y verde. A medida que las empresas continuaron mejorando los diodos rojos y su fabricación, comenzaron a aparecer
