¿Y si hubiese otras formas de aprovechar la luz del Sol en nuestros hogares? ¿Y si pudiésemos usarla para iluminar habitaciones sin ventanas o incluso calentar agua, todo sin necesidad de grandes placas fotovoltaicas? Un par de preguntas tal que así se planteó hace algún tiempo el diseñador industrial Mariusz Smietana, empeñado en buscar nuevas estrategias para sacar partido doméstico a los rayos del Sol. El resultado de esas reflexiones es Lumora, un invento que combina algunas ideas y conceptos milenarios con tecnología moderna y que ahora conocemos en detalle gracias a su participación en los James Dyson Award.
El objetivo: aprovechar esa enorme fuente de luz y energía sobre cuyo enorme potencial reflexionaba hace poco Elon Musk.
"Transportar la luz solar". Ese es el objetivo de Smietana: recoger la luz del Sol y "transportarla" luego hasta estancias oscuras en las que pueda aprovecharse tanto su brillo como su calor. Y todo con un sistema que permita "manipular y regular" la luz, dirigirla de forma "flexible" e incluso "personalizarla" gracias a la combinación de varias fuentes y sistemas de refrigeración.
La idea de aprovechar la luz y calor del Sol con ayuda de espejos no es ni mucho menos nueva, pero Smietana ha decidido explorarla echando mano de recursos como helióstatos, lentes Fresnel y fibra óptica. Su propósito también es muy concreto: ofrecer una alternativa a la iluminación artificial, aunque eso requiera "llevar luz solar allí donde es 'físicamente' imposible".
Esquema del sistema diseñado por Smietana.
A la caza del Sol. Para su propósito Lumora usa básicamente un sistema de helióstatos que transporta la luz solar hasta espacios oscuros. Su funcionamiento es relativamente sencillo: concentra la luz solar con ayuda de lentes Fresnel y colimadores montados en el helióstato de seguimiento solar y luego la transmite por fibra óptica hasta una luminaria. "Así se aprovecha la luz solar para iluminar estancias o plantar cultivos", comparte Smietana en la ficha de su invento.
Durante sus pruebas creó un dispositivo compuesto por un panel con 16 lentes Fresnel independientes, colimadores y un sistema de transmisión con fibra óptica. A la hora de construirlo optó por el aluminio fresado por las propiedades ópticas que ofrece una vez procesado y sus ventajas como disipador de calor, lo que reduce el riesgo de fundir la fibra. Para calibrar bien el sistema y su resistencia el ingeniero optó además por una construcción con aluminio y policarbonato.
Fijándose en las lentes. "El diseño minimalista del helióstato y el pequeño panel FV proporciona un seguimiento solar en dos ejes mediante un motor lineal y una plataforma giratoria, lo que hace que el proyecto sea energéticamente independiente —anota su creador—. El elemento final fue una luminaria ergonómica y económica que permite encuadrar y manipular la luz. Usé una lente para difuminar y enfocarla, y diafragmas para darle forma".
Una de las peculiaridades de Lumora que la diferencia de otros sistemas similares es que incorpora varias lentes Fresnel pequeñas en vez de una grande, un cambio que "aumenta significativamente la eficiencia del sistema y le permite ser más adaptable al espacio limitado de un tejado", según los cálculos de Smietana. Gracias a la combinación de múltiples fuentes de luz independientes, el sistema permite una "dirección flexible y personalizada".
Elementos de la instalación.
Haz de luz a través de una fibra óptica.
Más luz, más saludable. Ese empeño por llevar el Sol a las estancias oscuras de nuestros edificios, sin ventanas ni luz natural no responde a un capricho o una extravagancia. Smietana subraya la importancia del astro rey en los ritmos biológicos y advierte de los "efectos negativos" que tiene la iluminación artificial. "Sobre todo en el lugar de trabajo", precisa el diseñador industrial, quien recuerda que incluso África se necesitan formas seguras de aprovechar la energía del Sol.
"De este modo se aprovecha la luz solar para iluminar estancias o plantar cultivos. Eso afecta no solo al aspecto económico, sino que mejora de forma notable nuestra salud, tanto física como mental", reflexiona el padre de Lumora. A modo de ejemplo, asegura que con su sistema puede cuidarse la "percepción natural" de cuadros que han sido pintados por artistas con luz natural.
Datos concretos. Más allá de las metáforas o ejemplos Smietana aporta también cálculos concretos. "Suponiendo que a partir de 1m² el sol genera 1000W, de los cuales el 45% es luz visible cuando se convierte en lúmenes, podemos suponer que el sistema genera 33.480 lux/m² por hora a pleno sol —desgrana el ingeniero—. Esto significa que para iluminar: 33 puestos de trabajo (con una necesidad de 500lx/m2), o 230 cuadros (con una dimensión de 50x70) durante unas 4,5 horas al día (datos para Polonia)".
Mirando al futuro. Smietana reivindica que su invento "abre el camino" para lograr un mejor aprovechamiento de la energía solar y su uso en cultivos, la mejora de la calidad de vida o incluso, insiste, "observar con naturalidad el arte que se creó antes de la invención de la bombilla". Por lo pronto, asegura que el diseño que maneja es sencillo y de bajo coste, lo que facilita su implantación incluso en países del Tercer Mundo. Ahora su propósito es simplificar todo lo posible el sistema, reducir más los costes de producción y buscar incluso nuevas aplicaciones.
"Me planteo usar el calor emitido por el sol para fines como destilar agua o calentar cultivos vegetales. Quiero promover la sostenibilidad y el acceso a las tecnologías necesarias para las comunidades con menos oportunidades".
Imágenes: The James Dyson Award
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