Longtemps stigmatisées pour leur déperdition d’énergie en comparaison aux ampoules Led plus économes, les ampoules à filament pourraient bien revenir sur le devant de la scène. Une étude réalisée par des scientifiques américains démontre en effet comment recycler la lumière perdue sous forme de chaleur pour augmenter de manière significative l’efficacité énergétique de ces ampoules, et leur permettre de concurrencer à nouveau les modèles actuels.

Exploiter la chaleur des ampoules à filament

Si le système du filament parcouru par un courant, caractéristique des ampoules à incandescence, génère de la lumière, il engendre également une grosse déperdition d’énergie sous la forme de chaleur. Une raison pour laquelle ces ampoules ont été retirées du marché français le 31 décembre 2012 et remplacées par des ampoules fluorescentes (CFL) et des ampoules Led. Ces dernières sont certes plus chères à l’achat mais consomment très peu d’énergie. Une ampoule incandescente de 40 W par exemple est aussi lumineuse qu’une version fluorescente de 15 W et une version LED de 7W.

“Lorsque 20 photons sont émis par une lampe à incandescence, 1 seul est visible à l’œil humain et les 19 autres sont gaspillés en chaleur”, explique Peter Bermel, professeur adjoint à l’université de Purdue aux Etats-Unis. Un manque d’efficacité énergétique problématique pour lequel ce professeur propose désormais une alternative.

Selon un article publié dans la revue Nature Nanotechnology, son équipe de recherche de l’université de Purdue, dans l’Indiana, en collaboration avec le Massachussets Institute of Technology (MIT), serait en effet parvenue à concevoir une ampoule capable de “manger” la chaleur qu’elle dégage afin de la transformer en énergie, et d’augmenter ainsi considérablement son efficacité énergétique.

Des ampoules potentiellement plus performantes que les Led

Dans les faits, ces ampoules nouvelle génération contiennent comme les anciens modèles un filament métallique chauffé, qui émet un peu de lumière et beaucoup de chaleur, à la différence près qu’elles empêchent la dispersion de cette chaleur. Elles sont pour cela équipées d’un filtre constitué de plusieurs couches de matériaux tels que le dioxyde de silicium ou le dioxyde detantale, et permettent de laisser passer le photon de lumière visible et de renvoyer vers le filament les 19 photons de rayonnement infrarouge. Ces derniers participent alors à l’échauffement du filament.

Si le premier prototype élaboré par l’équipe atteignait les 6,6 % de rendement lumineux, leurs simulations numériques leur permettent d’ores et déjà d’espérer atteindre les 40 %. Des résultats enthousiasmants à comparer avec les 3 % des lampes à incandescence classiques, les 15 % des lampes fluocompactes, ou les 29% de rendement lumineux proposés par les Led les plus performantes actuellement en développement.

Crédits photo : Renier