La industria basada en el fotón mueve actualmente en el mundo 300.000 millones de euros
La era de la fotónica
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La era de la fotónica

Las tecnologías basadas en la luz revolucionarán nuestro tiempo como la electrónica lo hizo en el siglo XX.

Pulsos de luz ultracortos que transportan datos mediante minúsculas fibras ópticas del grosor de un cabello humano. Ahí radica el milagro que ha hecho posible tecnologías hoy imprescindibles: láseres, Internet, redes sociales, videoconferencias, smartphones de última generación, GPS, códigos de barras, ¿quién imagina la vida sin estos avances científicos?

“La revolución luminosa dio comienzo hace unos 20 años, aunque su despegue será ahora, cuando la comunicación electrónica se sustituya por la óptica. No vamos a tardar en usar ordenadores que funcionen con fotones, nada menos que 2.000 veces más pequeños que los electrones y, por tanto, mucho más rápidos y mucho más capaces. El XXI será el siglo de la fotónica, sin duda”, anuncia Antonio Corrons, vicepresidente para asuntos internacionales del Comité Español de Iluminación (CEI).

“La luz, sea natural o artificial, inunda todo. Pero es algo tan básico, por necesario, que a veces se relativiza y uno no es consciente de su trascendencia. Como tampoco de la cantidad de gente que trabaja en ello para que cada vez veamos mejor, dentro y fuera de casa”, añade Corrons.

Y qué mejor reconocimiento que un año entero de celebración para divulgar su importancia y dar a conocer sus aplicaciones a la vida cotidiana. Año Internacional de la Luz (International Year Light 2015 o IYL2015) se ha llamado a esta conmemoración proclamada por la ONU.

El derroche en alumbrado público sitúa a España en el primer puesto de Europa en ese gasto

El pistoletazo de salida se daba en París, donde John Dudley, el presidente del IYL2015, fue contundente en su discurso: “Sin luz no habría civilización (…) La fotónica puede ofrecer soluciones prácticas y rentables a problemas y retos dentro de un gran abanico de áreas (…) Las innovaciones realizadas en materia de iluminación reducen el consumo de energía y el impacto ambiental, y al mismo tiempo minimizan la contaminación lumínica, de modo que será posible apreciar la belleza del universo en un cielo oscuro. El objetivo que perseguimos es crear conciencia entre el público y las autoridades de que la ciencia y la tecnología de la luz sostienen sus vidas de muchas formas que no se aprecian”, remató.

Un propósito avalado por previsiones y cifras, pues las estimaciones indican que la fotónica tendrá un impacto superior a los 600.000 millones de euros para el año 2020. María Josefa Yzuel, catedrática emérita de la Universidad Autónoma de Barcelona y presidenta del Comité Español del Año Internacional de la Luz, destaca: “Hoy, la industria basada en el fotón mueve en el mundo 300.000 millones de euros, sobre todo de la mano de pequeñas y medianas empresas, unas 5.000. El 20% de esa facturación corresponde a Europa, que ocupa además al 10% del total de trabajadores. Hablamos de un empleo muy cualificado. Son números importantes, sin embargo, lo que aún se puede pasar menos por alto es su potencial: un 8% crecerá al año todo lo relacionado con la investigación y desarrollo tecnológico asociado a la generación y control de la luz y otras formas de energía radiante”.

“La clave es considerar el carácter transversal de la luz e identificar la cantidad de campos con los que se relaciona, puesto que va más allá de todas las fronteras, geográficas, culturales, de edad, etcétera. Por eso, durante siglos ha sido un elemento de unión y, por ello, es esencial para abordar retos como el desarrollo sostenible y la mejora de la calidad de vida”, opina María Josefa Yzuel.

Cuestión de educación

Los expertos parecen coincidir en “cierto fallo del sistema educativo, que no llega a transmitir el impacto real de la luz en áreas como la energía, la agricultura y la salud, por ejemplo”, comenta Joaquín Campos, director del Instituto de Óptica del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). “Los jóvenes deben saber que la óptica va más allá de lo relacionado con gafas y lentes. Que se estudia el funcionamiento del ojo y, por tanto, la corrección de defectos visuales. Y también la fibra óptica como medio de transmisión de información; los sensores; los patrones de medida de la iluminación; la interacción láser-materia, y un sinfín de temas que, de conocerse, despertarían el interés de muchos estudiantes ahora ajenos a esta rama de la física, que en nuestro país aún no cuenta con titulación universitaria específica”, indica el investigador del CSIC.

La era de la fotónica

Quizás por ese desconocimiento, en lo relativo a la luz artificial no existe un uso muy racional. Ni en general en el mundo, ni en concreto en España. “Aquí, aparte de ser un país turístico, somos hiperbólicos y tendemos al exceso. Además de lo que marca la propia idiosincrasia, puesto que vivimos bastante en la calle y somos nocturnos, hábitos que se reflejan en el consumo”, asegura Fernando Jáuregui, presidente de Cel Fosc, asociación contra la contaminación lumínica. “El derroche nos ha situado en el primer puesto del ranking europeo de mayor consumo medio por farola. Y eso partiendo de que en los últimos años todos los países desarrollados hemos incrementado entre un 5% y un 10% el gasto anual en iluminación de exteriores”, prosigue Jáuregui.

Un incremento paralelo al alza del precio de la electricidad. La semana pasada el informe Pobreza energética en España. Análisis económico y propuestas de actuación presentado en la Universidad Pontificia Comillas ICAI-ICADE (Madrid) por el centro de investigación Economics for Energy arrojaba el dato: entre 2007 y 2014, la factura eléctrica de un hogar medio en España se incrementó un 76%. Un porcentaje serio por más que se intente matizar –distinguiendo consumo eléctrico en sentido amplio del propiamente lumínico–, e incluso justificar desde algunas compañías proveedoras –con desgloses de factura, inminentes cobros por horas, etcétera–. Urge remediar esta alza de la factura para que ese 9,88% de los hogares españoles que hoy se encontraría en situación de pobreza energética no siga creciendo. Menos aun cuando parece que “bien organizados, podríamos arreglarnos con la luz proveniente de fuentes naturales, ya que iguala o incluso supera a la luz eléctrica que consumimos”, detalla Campos.

Y se hizo el led

Las opciones son dos: fomentar la autogeneración o bien proponer formas de iluminación menos costosas, tanto en euros como en lo medioambiental. En cuanto al alumbrado público, parece haberse elegido el segundo camino. Las luces con tecnología led, por su menor consumo de energía y porque duran mucho más que las bombillas tradicionales con un mantenimiento mínimo, parecen las candidatas idóneas para controlar el despilfarro indicado.

“La renovación ya se ha iniciado. El led ha llegado para quedarse, puesto que arroja ahorros cercanos al 70% en comparación a la lámpara convencional. De momento se habrá sustituido un 10% del alumbrado público, pero esperamos que el ritmo se acelere. No puede ser de otra manera si la prioridad es el medio ambiente; aparte de lo que afecta al bolsillo. Más lenta auguramos la incorporación de los nuevos sistemas de iluminación en interiores, pues son menos rentables. El led es ya la luz del presente, la que nos hará olvidar aquello del fluorescente que se dejaba encendido todo el día”, comenta Fernando Ibáñez, presidente del Comité Español de Iluminación (CEI).

La contaminación lumínica condiciona la observación científica del universo

Pero si el led supone todavía un 10% de la luz pública, nos quedamos en un 2% cuando nos referimos a sistemas de gestión integral de alumbrado, que unen led y conectividad. No obstante, Ibáñez tiene claro que “el futuro pasa por la telegestión y el control punto a punto de la luz de nuestras calles”. “Eso supondrá el gran adelanto”, afirma.

De momento, los beneficios del diodo emisor de luz no se discuten, pero sí se ponen puntos y comas. “Como todo en esta vida, existen las dos caras y, entre el blanco y el negro, hay toda una gama de grises. La tecnología led en sí misma es fantástica, pero si se usa mal, surge el riesgo, puesto que puede llegar a contaminar más. Usar led como si fuera una lámpara tradicional de descarga es absurdo además de nocivo. Y se está haciendo”, indica Jáuregui. “También hay que decir que se trata de una luz muy eficiente, pero fría, azulada, no demasiado adecuada ni para la noche ni para la salud, al menos las primeras que se instalaron. Afortunadamente, evolucionamos ya hacia ledes más cálidos”, opina.

El presidente de la asociación Cielo Oscuro insiste en la importancia de combatir la contaminación lumínica, “que condiciona la observación científica del universo y prueba de ello es la escasez de observatorios astrofísicos, que han quedado reducidos a unas pocas localizaciones en todo el mundo”. Por ello reclama “una nueva cultura de la luz”.

Más que de objeciones, “se debe hablar de precauciones a la hora de utilizar luz led”, considera desde el Instituto de Óptica del CSIC Joaquín Campos. Coincide con Jáuregui en la conveniencia de “los trabajos pilotos que se están llevando a cabo para comprobar si ese color azulado que proporciona la luminaria repercute en un descenso de la actividad del organismo y afecta a la salud”.

La idea resulta chocante teniendo en cuenta que la medicina siempre ha encontrado un aliado en la luz, como en la utilización de las propiedades de los fotones para diagnosticar tumores; en las técnicas de imagen de alta resolución en neurocirugía; el uso del láser para oftalmología y dermatología, etcétera.

Precisamente, los diodos para emitir luz azul no llegaron hasta los años noventa de la mano de los tres científicos japoneses galardonados con el Premio Nobel de Física el año pasado, a los que se considera los inventores de las luces led. La combinación de este nuevo color, con los diodos rojos y verdes inventados en la década de los sesenta, permitió crear las luces de color blanco que hoy iluminan pantallas de teléfonos móviles, faros de automóvil, calles y hogares. “Unas lámparas más durables y eficientes desde el punto de vista energético y muy amigables con el medio ambiente”, se leía en el comunicado de la Real Academia de Ciencias de Suecia.

Un descubrimiento que se inscribe en el espíritu de Alfred Nobel de inventar aquello que genere gran beneficio a la humanidad. Nadie lo discute, las luminarias led son hoy las que más pueden ayudar a cumplir la normativa de eficiencia energética contribuyendo a la reducción de emisiones y de la contaminación lumínica.

La tecnología viene empujando. Aunque a otra escala, ya se comercializa otra solución para pequeños núcleos: el led ámbar. Este parece ser mucho más respetuoso con el entorno que el de luz blanca. Y también se oye hablar de plasma, grafeno y tubos de carbono como soluciones de futuro. Al mismo tiempo, la Universidad Politécnica de Catalunya (UPC) y la empresa Eolgreen han diseñado el primer sistema de alumbrado público con energía solar y eólica: un prototipo de farola que reduce un 20% los costes del sistema de alumbrado tradicional.

Nuevas fuentes

Y es que la luz está llamada a ser el motor de una nueva ola de innovaciones. “Aunque sobre la luz hemos aprendido mucho a lo largo de los siglos, aún nos guarda secretos. Ni siquiera nos hemos puesto de acuerdo en torno a este bello fenómeno que no deja de sorprendernos y que nos causa tanto placer, ni tampoco sobre su naturaleza íntima y profunda”, comenta Ana María Cetto, encargada de la renovación del Museo de la Luz de México e integrante del Comité Internacional del IYL2015.

Será esta una celebración cargada de anhelos. “Ojalá este año en que la luz es protagonista sirva para alentar la vocación científica y atraer a más profesionales. ¡Las posibilidades y líneas de trabajo son tantas y es tan esencial estudiar, controlar y proponer nuevas fuentes de iluminación que no estén reñidas con el desarrollo sostenible! Es que estamos hablando de un ingrediente fundamental del principio de la vida, porque esta no existiría de no haber existido la luz, y de hecho, así condiciona nuestro funcionamiento, nuestros ritmos biológicos, nuestros estados de ánimo. Tiene mucho poder. Pero ni todo vale como iluminación, ni tampoco a cualquier precio”, expresa Joaquín Campos.

En busca de apoyo empresarial

La resolución fue adoptada por la Asamblea General de la ONU en el mismo año en que se propuso, 2013, y además se hizo por aclamación. “Un hecho prácticamente inédito en la historia de los años internacionales que revela el talante global e integrador de esta convocatoria: International Year Light 2015 (IYL 2015). Lo que no debe sorprender, pues la luz es un tema que interesa y apasiona, y que a nadie le es indiferente”, explica Ana María Cetto, miembro del Comité Internacional del IYL, desde su oficina en el Instituto de Física de la Universidad Nacional Autónoma de México (UAM). Este país jugó un papel destacado en los previos a la convocatoria, para conseguir el consenso de los países de la Unesco. Incluso fue el que presentó la iniciativa ante la Comisión de la ONU.

Y desde entonces ha sido “un no parar”, tanto para Cetto como para quien así lo define desde España, María Josefa Yzuel, presidenta del Comité Español, quien se reconoce “muy honrada de participar en esta oportunidad única para entender qué es la luz y aprender a usarla como herramienta tecnológica, en un proyecto de educación y divulgación sin precedentes”. En España, el evento fue inaugurado a en Barcelona en febrero pasado.

La elección de 2015 no es casual. Coinciden varios aniversarios e hitos en la historia de la ciencia de la luz, entre otros: el tratado de óptica de Ibn al Haytham, hace un milenio; la teoría del carácter ondulatorio de la luz de Fresnel, en 1815, o la electromagnética de Maxwell (1865). Un vasto programa de actividades que llegan a universidades, centros de investigación y educación, Administraciones, empresas y entidades culturales (consultar www.luz2015.es y el portal internacional www.light2015.org).

“Pensábamos que tendríamos que hacer bastante trabajo de movilización y promoción, pero el aluvión es tal, que casi nos limitamos a recibir propuestas”, destaca Yzuel.

Sin embargo, la colaboración y financiación por parte del mundo empresarial no avanza al mismo ritmo. Son varias las negociaciones abiertas, pero al medio año de la celebración solo se ha cerrado un acuerdo con Iberdrola, con el lanzamiento del programa Electricidad para todos, que pretende que en 2020 haya cuatro millones de hogares con luz en países emergentes.

“Sería una pena que un evento así quedase reducido al ámbito académico. Para lograr el consenso social que se busca con IYL2015 es imprescindible la implicación de las grandes empresas, y está costando. El apoyo del Ministerio de Hacienda, que propone unos beneficios fiscales para las actividades de mecenazgo, es un aliciente, pero resulta casi testimonial”, declara Antonio Corrons, vicepresidente del Comité Español de Iluminación (CEI).

“Hay que confiar. Seguimos al habla con varias compañías. Algunas consideran que se ha anunciado la conmemoración con poco tiempo, con presupuestos ya cerrados, y proponen prorrogar ese beneficio fiscal. Veremos”, comenta la presidenta del Comité Español. Declarado por el Congreso de Diputados como de especial interés, el Año Internacional de la Luz 2015 pondrá su punto y final en la ciudad mexicana de Mérida, Yucatán, del 2 al 6 de febrero de 2016.

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