En inventant la diode électroluminescente bleue dans les années 1990, les trois vainqueurs du dernier Nobel de physique ont permis le développement d’une alternative plus économe aux ampoules traditionnelles.

Finies les ampoules, vive les LEDs !

En octobre dernier, le prix Nobel de physique récompensait Isamu Asaki et Hiroshi Amano et Shuji Nakamura pour une découverte datant d’il y a vingt ans : la diode électroluminescente (ou LED) de couleur bleue. Si le jury a décidé de  récompenser les auteurs d’une vieille trouvaille, c’est parce que selon eux, "ils ont enclenché une transformation fondamentale dans la technologie de l’éclairage", dont on commence seulement aujourd’hui à percevoir le formidable potentiel.

Mais qu’est-ce qu’une LED, au juste ? Un semi-conducteur conçu pour émettre de la lumière une fois activé, celle-ci pouvant prendre différentes couleurs en fonction des produits chimiques employés durant la confection.  Les premières LED ont été conçues dans les années 1950-1960. Elles sont alors de couleur rouge ou verte. Mais impossible de réaliser des LED bleues, celles-ci nécessitant l’incorporation de cristaux trop délicats à concevoir pour les laboratoires de l’époque. La donne change au début des années 1990, grâce au trio couronné par le Nobel. Pourquoi vouloir confectionner des LED bleus? Il s’agissait de la dernière étape, la plus difficile, avant la confection de LED blanches.

Plus économes, plus durables

Ces dernières sont aujourd’hui utilisées dans les écrans d’ordinateur et de smartphones, mais permettent également de réaliser des ampoules plus économes et plus durables que leurs homologues traditionnelles. Ainsi, une LED convertit plus de 50% de l’électricité utilisée en lumière, contre 4% pour une ampoule incandescente ! En outre, les premières peuvent durer jusqu’à 100 000 heures, contre seulement 1 000 pour les secondes.

En dépit de leurs qualités indéniables, les LEDs souffraient jusqu’à très récemment d’un énorme défaut : leur prix, bien supérieur à celui des ampoules classiques. Ce qui explique que ces dernières soient toujours plébiscitées aussi bien par les ménages que par les entreprises. Mais la donne est en train de changer. Le prix des LEDs blanches pourrait passer de 70 $ l’unité (59 euros) en 2010 à moins de 3 $ (2,5 euros) en 2025, selon le site Popular Science. Jusqu’à présent, la lumière produite par les LED blanches était également moins esthétique que celle issue de leurs homologues classiques. Cependant, l’entreprise Soraa, cofondée par l’un des vainqueurs du prix Nobel Shuji Nakamura, a récemment développé une méthode permettant d’améliorer leur teinte.

Des diodes pour éclairer les rues

Les LEDs blanches constituent donc, pour les ménages et les entreprises, une alternative de plus en plus intéressante aux ampoules classiques. L’enjeu est énorme : leur adoption massive permettrait une réduction considérable des dépenses d’électricité consacrées à l’éclairage, qui, comme le rappelle le communiqué du Nobel, comptent pour un quart des dépenses d’électricité mondiales. En outre, leur durée de vie plus longue implique de moins souvent devoir les renouveler, et donc de consommer moins de matière première et de générer moins de déchets. Il est également possible de charger une LED pour une longue durée grâce à l’énergie solaire. Elles pourraient donc être une bénédiction pour  les 1,5 million d’êtres humains privés d’électricité.

Enfin, c’est aussi du côté de l’éclairage urbain que ces nouvelles ampoules pourraient faire des miracles. La ville de Los Angeles a récemment remplacé les lampes traditionnelles de 155 000 lampadaires par des diodes, ce qui lui a permis de réduire considérablement la facture énergétique de la ville. Selon Ed Ebrahimian, directeur du bureau d’éclairage des rues de Los Angeles, cité par Popular science : "Ce n’est que le début. Nous allons assister à une formidable conversion dans les cinq ou dix prochaines années." Il semble donc, pour reprendre les mots du jury du prix Nobel, que si "les ampoules incandescentes éclairèrent le XXe siècle, le XXIe siècle sera éclairé par des LEDs."

 

Rédigé par Guillaume Renouard