La bombilla, un invento brillante, por Tomás Unger

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Nuestra especie, el ‘Homo sapiens’, es eminentemente diurna. Aun en noches despejadas con luna llena vemos mucho menos que una lechuza o un puma. De noche éramos presa y no la cúspide de la cadena alimentaria. Adquirir la capacidad de ver en la oscuridad dio al ser humano un salto exponencial en su capacidad de supervivencia y desarrollo.

Este primer gran salto se dio con el control del fuego. Su domesticación –la capacidad de crearlo, controlarlo y usarlo– fue quizás el paso más importante en el desarrollo de nuestra especie, ya que cambió drásticamente las limitaciones de alimentación, protección y expansión demográfica. El fuego permitió cocinar alimentos, lo que redujo el peligro de enfermedades; su calor permitió también habitar regiones más frías que los trópicos; y su luz abrió las puertas a las actividades nocturnas y a ocupar cavernas, que dieron abrigo y seguridad.

La evidencia más antigua de uso controlado del fuego se remonta a casi un millón de años, entre ancestros próximos del ‘Homo sapiens’, que describimos en páginas recientes. Hay evidencia de su uso sofisticado –por ejemplo, para el control de animales o para producir arte rupestre– que data de hace unos 50.000 años. Con el desarrollo de la agricultura hace unos 12.000 años, la civilización despegó, y con ella una serie de herramientas y materiales para usar de manera más sofisticada el fuego, como las velas y las lámparas de aceite del antiguo Egipto y Mesopotamia.

“Dos factores fueron cruciales para lograr una bombilla de luz viable: un filamento durable y económico y un encapsulado de vidrio con vacío”.

–El otro gran asalto–

Tras el control del fuego y el desarrollo de la agricultura, el siguiente salto exponencial en el avance del ser humano fue el manejo de otra forma de energía: la electricidad.

Si bien su manifestación natural era conocida desde tiempos inmemoriales –a través de los relámpagos y la electricidad estática–, su estudio científico y manipulación recién se dio en los siglos XVIII y XIX.

La lámpara eléctrica fue inventada en 1802 por el químico inglés Humphry Davy (1778-1829), considerado el padre de la electroquímica. Esta tenía como resistencia un filamento de platino, metal de alta temperatura de fusión que brilla al pasar una corriente eléctrica. Este foco no era práctico, pues generaba poca luz y no duraba mucho; sin embargo, logró demostrar el principio de incandescencia por resistencia.

Por varias décadas se experimentó con el invento de Davy, usando diversos materiales como filamentos. Dos factores fueron cruciales para lograr una bombilla de luz viable: un filamento durable y económico y un encapsulado de vidrio con vacío. Colocar un filamento en un vacío libre de oxígeno, protegido por una bombilla de vidrio, evita que este inicie una combustión. Cabe resaltar que el filamento puede alcanzar cientos de grados.

–Popularización–

Para 1880, dos inventores habían logrado producir versiones útiles de bombillas de luz: Joseph Swan en Inglaterra y Tomás Edison en EE.UU. La bombilla de Swan usaba un filamento de algodón carbonizado. Con su versión logró iluminar una calle en 1879 y el interior de un teatro en 1881.

La bombilla de Edison inicialmente usaba filamentos de carbón y platino, pero un filamento de bambú carbonizado permitió una duración mucho más larga: 1.200 horas, en comparación a las 40 alcanzadas anteriormente. Esta versión fue instalada por primera vez en un edificio comercial en 1880 y en un barco al año siguiente.

Edison adquirió las patentes y se alió con Swan, para así asegurarse los mercados en EE.UU. y Europa. Mientras Edison desarrollaba las fuentes generadoras de electricidad y las redes para distribuirla, otros inventores fueron perfeccionando la bombilla eléctrica con nuevos materiales y procesos.

“La lámpara eléctrica fue inventada en 1802 por el químico inglés Humphry Davy, considerado el padre de la electroquímica”.

–Eficacia–

Una mejora importante fue el cambio a tungsteno en los filamentos, patentado en Hungría por Sándor Just y Franjo Hanaman en 1904, y comercializado masivamente siete años después.

Este invento fue potenciado en 1913 con el llenado de la bombilla con un gas inerte, que no quema ni oxida el metal y duplica la luminosidad del metal incandescente.

Si bien la luminosidad del foco de luz incandescente ha mejorado a lo largo de un siglo, la bombilla con filamento de metal y gas inerte no ha logrado superar una limitación importante: el 95% de la energía eléctrica que pasa por los filamentos se convierte en calor y solo el 5% se traduce a luz visible. El 95% de energía está desperdiciado.

El costo de la bombilla se ha reducido enormemente a través de las décadas, pero el costo de la energía que consume es mayor que el de su producción. Generalmente, su fuente de energía contribuye al cambio climático. Esto ha dado lugar al desarrollo de otros tipos de bombillas de luz.

En una próxima página explicaremos el desarrollo de la luz fluorescente, gracias al descubrimiento de la emisión de luz de un material al ser irradiado con otro tipo de energía. También trataremos la rápida evolución de las lámparas LED (siglas en inglés de diodo emisor de luz).

Si bien las lámparas fluorescentes tienen una mayor eficiencia, contienen materiales tóxicos y emiten luz ultravioleta. Estas son grandes desventajas en comparación a la tecnología LED, que reduce el consumo personal y global de energía.

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