Dave Irvine-Halliday ganó el premio a la inovación
Que hizo?
Proporcionar sistemas de alumbrado baratos,fiables y de bajo consumo a los hogares y escuelas de los paises en vias de desarrollo para mejorar el nivel de vida y la enseñanza
Unos 2000 millones de habitantes que viven en remotas áreas de países en vías de desarrollo carecen de alumbrado eléctrico, servicio que en los países industrializados se considera básico. En un hogar una iluminación deficiente disminuye el aprendizaje de los niños y la salud familiar, y reduce la posibilidad de disfrutar de una mejor calidad de vida. El ingeniero eléctrico Dave Irvine-Halliday ha demostrado que un diodo de luz blanca, de apenas 0,1 vatios, emite la luz necesaria para que un niño pueda leer. Esta tecnologia simple pero revolucionaria ofrecida por su fundación Light Up The World, permite iluminar toda una aldea con menos energia que la consumida con una bombilla convencional de 100 vatios.
Iluminar el Mundo
En 1997, invitado por un colega, el ingeniero eléctrico Dave Irvine-Halliday, de la Universidad de Calgary (Canadá), dedicó su año sabático a ayudar a la Universidad de Tribhuvan de Katmandú (Nepal) a iniciar el programa de estudios de ingeniería eléctrica.
Aprovechando su tiempo libre, este canadiense de origen escocés realizó su sueño de recorrer el famoso circuito Annapurna, en el Himalaya. Al pasar por una escuela en una pequeña aldea, vio un letrero que invitaba a los extranjeros de paso a detenerse y enseñar a los niños de ese lugar.
Nada más entrar al aula en penumbras, el Sr. Irvine-Halliday se preguntó qué podría hacer para ayudar a estos niños a estudiar. Esa pregunta terminó por cambiar su vida y probablemente también transformará la vida de millones de personas.
Dave Irvine-Halliday ha sido seleccionado Laureado Rolex 2002 por su determinación y originalidad, rasgos distintivos de la Fundación Light Up The World que dirige. Empleando la fuente de luz más eficaz y ecológica que ofrece la tecnología moderna, ha facilitado el alumbrado a miles de hogares, escuelas y templos de algunas de las aldeas más pobres y apartadas del mundo.
Cuando regresó de Nepal a Calgary en 1997, el Sr. Irvine-Halliday ya estudiaba la forma de dar alumbrado a las localidades apartadas de las redes de suministro. Sólo 200.000 de las 3,4 millones de casas de Nepal tienen una conexión segura a la red de energía eléctrica. Teniendo en cuenta que el ingreso medio anual de las familias era de unos 200 dólares USA, el bajo coste y la fiabilidad iban a ser criterios primordiales. Por tanto, se propuso diseñar un sistema de iluminación que pudiese instalarse con un coste ínfimo, aprovechando niveles mínimos de energía.
Inmerso nuevamente en sus actividades de la Universidad de Calgary, en el Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática, Dave Irvine-Halliday realizó una primera evaluación: ¿Para qué iluminar ambientes enteros, cuando la luz se necesita sólo en algunos lugares de la vivienda?
Como experto en fotónica (el uso de la luz en las comunicaciones y la informática) sabía mucho de luz, pero muy poco de iluminación. Esta circunstancia fue probablemente una ventaja, pues al no tener ideas preconcebidas sobre lo que debía ser una iluminación adecuada, encontró una solución que ningún ingeniero especializado en alumbrado hubiese considerado.
Las bombillas corrientes de filamento de volframio pierden energía en forma de calor y se consumen rápidamente. Los tubos fluorescentes son más fríos y eficaces, pero su coste y fiabilidad siguen planteando problemas. Como muchos en el campo de la fotónica, el Sr. Irvine-Halliday tenía confianza en el potencial futuro de la luz en estado sólido producida por LED.
El inestimable ecosistema de Sri Lanka, y de otras regiones de Asia del Sur, empezó a beneficiarse con el sistema de iluminación inventado por el laureado Rolex de 2002, Dave Irvine-Halliday: los diodos emisores consumen mucha menos energía – y menos pilas contaminantes – que otros sistemas de iluminación.
La respuesta: Los LED
Los diminutos LED (diodos emisores de luz) fabricados con láminas de silicio y cargados con átomos de fósforo, o también germanio, arsénico y otros elementos del grupo de tierras raras, explotan las leyes de la física cuántica para transformar electrones directamente en fotones de luz, sin generar calor. Un reflector plástico muy barato focaliza la luz en un haz cónico que puede ser concentrado y muy brillante, o amplio y difuso.
Los avances técnicos han mejorado considerablemente la calidad y fiabilidad de los LED desde su invención en los años 60, por lo que hoy son mucho más potentes y eficaces. A finales de los 90 aparecieron los LED de alta luminosidad, que pueden emitir luz de forma continuada durante 100.000 horas (de 30 a 40 años) en funcionamiento normal. No obstante, dado que estos LED sólo emiten luz en longitudes de onda o colores puros – azules, verdes, amarillos, naranjas o rojos – no son adecuados para la iluminación doméstica. In 1997, Dave Irvine-Halliday necesitaba algo que todavía no existía: un LED de alta luminosidad capaz de emitir longitudes de onda de luz blanca.
En 1998, después de un año infructuoso, mientras consultaba en Internet, descubrió que una empresa japonesa, Nichia, había resuelto el problema añadiendo una capa impregnada de fósforo a un LED azul. Esta capa transformaba algunos de los fotones azules en fotones ámbar, lo que producía luz blanca.
El momento decisivo llegó cuando, en la profunda oscuridad de su laboratorio de fotónica de la Universidad de Calgary, el Sr. Irvine-Halliday y su asistente técnico John Shelley encendieron uno de los LED blancos de 0,1 vatios fabricados por Nichia. Dicho momento quedó grabado para siempre en su memoria, exclamando con gran satisfacción: "¡un niño podrá leer con la luz producida por un simple diodo!"
Iluminar la oscuridad
Dave Irvine-Halliday comenzó a diseñar una lámpara multidiodos para llevar luz a los hogares de Nepal, y unos generadores de fácil funcionamiento para producir la energía necesaria. Fue así como nació la Fundación Light Up the World. En 1999, junto con su esposa Jenny y su hijo Gregor, viajó a Nepal a instalar sistemas a modo de prueba en varias aldeas. Al año siguiente, volvió a Nepal y conoció al ingeniero australiano Stewart Craine, quien compartía su interés por el uso de esta nueva tecnología para ayudar a los aldeanos a dar un salto hacia el progreso.
El Sr. Craine había colaborado con la organización Australian Volunteers International en la instalación de microturbinas hidroeléctricas y sistemas de alumbrado fluorescentes en algunas aldeas. Impresionado por el empeño y entusiasmo manifestados por Dave Irvine-Halliday, así como por la luminosidad de las lámparas de LED, la sencillez del generador de pedal y la pequeña turbina de viento que servían de fuente de energía, Stewart Craine no necesitó más razones para unirse a Light Up The World como ejecutivo.
A finales de 2001, el Sr. Irvine-Halliday había instalado lámparas de LED blanco, alimentadas por baterías recargables, en más de 700 hogares, escuelas y otros locales comunitarios en aldeas remotas de Nepal, India y Sri Lanka.
Hoy, las lámparas de LED blanco de alta luminosidad pueden asegurar el alumbrado de una aldea nepalesa de 60 casas consumiendo la misma cantidad de energía que una bombilla de 100 vatios usada en un hogar canadiense.
Irvine-Halliday (izquierda), Sushil Ojha (centro) y Muni Raj fabricando lámparas LED para ser vendidas en pueblos de Nepal sin electricidad.
Mejorando el modo de vida
La vida es otra cuando se tiene luz para leer y para cocinar. En los países más pobres, la educación de las mujeres favorece un descenso de la tasa de natalidad y el aumento del ingreso familiar. Después de que se hubieran instalado lámparas de LED blanco en su pequeña casa de la aldea de Pukunutenna, en Sri Lanka, en 2001, un padre de cinco hijos comentó: "Por primera vez en su vida, mis hijos pueden leer en casa por la noche".
El Sr. Irvine-Halliday ha invertido el orden tecnológico. En 2000, cuatro pequeñas aldeas nepalesas – Thulo Pokhara, Raje Danda, Thalpa y Norung – comenzaron a utilizar la tecnología vanguardista de la luz en estado sólido, todavía no disponible en los hogares de Occidente. En vez de imponer una técnica moderna y correr el riesgo de encontrar resistencias, el científico está colocando instalaciones a modo de demostración en aldeas dispersas en todo Nepal con el fin de que los propios habitantes vean las ventajas de esta fuente de luz.
La reacción de un visitante a una aldea en Nepal es un indicio del éxito de esta estrategia. "Me han dicho que un extranjero ha traído la luz del cielo a Thulo Pokhara".
Las sencillas casas de piedra y madera de Nepal no tienen chimeneas. Por la noche, el humo de las velas y lámparas de queroseno se suma al humo de los hornos de tierra abiertos, irritando los pulmones, los ojos, y tiñendo con hollín paredes y techos. El Sr. Irvine-Halliday ha solucionado el problema solicitando que, antes de instalar las luces LED, los habitantes cambien a hornos de arcilla que no despiden humo, de fabricación local y un coste mínimo.
Gracias a las lámparas inventadas por el laureado de 2002, Dave Irvine-Halliday, estos jóvenes de la aldea Pukunutenna, en Sri Lanka, pueden leer y estudiar por la noche.
Un modelo de negocio sustentable
Para este Laureado Rolex, Light Up The World es más bien un promotor social que un proveedor de tecnología. Después de fundar y financiar personalmente una fábrica en Katmandú, Pico Power Nepal, se la cedió a un empresario nacional. Pico Power Nepal recibe diodos a precio reducido de Light Up The World. Por su parte, la empresa nepalesa desarrolla sistemas de iluminación en el país y los vende a un precio asequible para los habitantes rurales. Así, Light Up The World no sólo lleva la luz a los más pobres, sino que promueve la creación de empleo y asegura la viabilidad del proyecto a largo plazo.
Un nuevo acuerdo con LumiLeds, propiedad conjunta de Philips Lighting y Agilent Technologies, permite que Light Up The World compre LED blancos a un precio reducido y obtenga gratuitamente los LED ordinarios, que también pueden servir para iluminar hogares en los países en vías de desarrollo. El coste medio de la instalación de un sistema de alumbrado LED por hogar debería ser inferior a 40 dólares USA.
Para iluminar cuatro millones de hogares con bombillas incandescentes de 25 vatios se necesitaría una planta generadora de 100 megavatios; usando bombillas compactas fluorescentes de 8 vatios, se necesitarían 32 megavatios. Pero usando LED blancos de 2 vatios, Nepal se podría iluminar con una generadora de apenas 8 megavatios. "Hoy, la mejor planta generadora es la que no se construye", dice Dave Irvine-Halliday.
Pico Power Nepal fabrica también linternas, artículo doméstico indispensable en las aldeas sin electricidad de Nepal y otros países en vías de desarrollo. Tres pilas de tipo D dan energía para sólo tres horas de uso, o dos semanas de funcionamiento normal. La nueva linterna de LED blanco fabricada por Pico Power multiplica por diez la vida útil de la pila.
Cada año, en Nepal se desechan más de 300 millones de pilas que contaminan el suelo y las vías de agua con mercurio y otras materias tóxicas. El uso de linternas de LED blanco permitiría reducir esa cifra a 30 millones y el de pilas recargables a unos cientos de miles.
Las familias de Nepal gastan la mitad de su ingreso medio anual de 200 dólares USA en pilas y queroseno, combustible que escasea. Es obvio entonces, que las linternas de LED blanco ofrecen al mismo tiempo ventajas económicas y ecológicas.
Resistores. Excepto los diodos emisores de luz, todos los componentes del sistema de iluminación se adquieren localmente
Comprometido con la igualdad de oportunidades
La familia del Sr. Irvine-Halliday gastó sus ahorros personales en los dos primeros años de la fundación de Light Up The World. La publicidad atrajo un flujo continuo de pequeñas donaciones de particulares, pero la contribución de grandes empresas ha brillado por su ausencia.
Una parte del Premio Rolex servirá para consolidar la estructura orgánica de Light Up The World, con el fin de conseguir más patrocinadores. Ahora se trata de ayudar a otros países en vías de desarrollo a repetir este proyecto. La meta de Dave Irvine-Halliday es que en el año 2005, millones de casas en los países en vías de desarrollo utilicen alumbrado con LED blanco.
"Este proyecto llama especialmente mi atención porque responde a una necesidad muy básica y con grandes repercusiones en la calidad de vida. Sin luz no se puede hacer nada. Además, una tecnología tan sencilla y avanzada es la expresión de una ciencia del más alto nivel".
Baronesa Susan Greenfield
"En un contexto de reducción de los recursos mundiales, el Dr. Irvine-Halliday ha concebido una ingeniosa aplicación de una nueva tecnología que ayudará a mejorar la vida de los habitantes de algunas de las regiones más pobres y apartadas del mundo. Esta alentadora iniciativa llena de optimismo mi corazón".
Sr. Fumihiko Maki
"En la aldea donde crecí, en las afueras de Moscú, no teníamos electricidad. Por las tardes, mi hermano y yo tratábamos de leer a la luz de una lámpara de queroseno o una vela, lo que enfadaba a la abuela, que quería ahorrar cada céntimo para comprar comida. Con su noble iniciativa, el Sr. Irvine-Halliday llevará un trozo de paraíso al corazón de miles de niños".
Dr. Anatoly Sagalevitch
"Desde los comienzos de la revolución industrial se ha comprobado una y otra vez que la tecnología por sí sola no puede resolver problemas, a menos que surja alguien que con inteligencia y visión de futuro la aplique allí donde se necesita. El Dr. Irvine-Halliday puede, literalmente, iluminar la vida de las poblaciones rurales en los países en vías de desarrollo".
Dr. Neil de Grasse Tyson
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