Este documento describe un proyecto para desarrollar una nueva bombilla ecológica basada en nanocables LED. La bombilla tendría alta eficiencia, bajo costo y no usaría mercurio tóxico. El proyecto busca fabricar prototipos para probar la eficiencia luminosa y optimizar el diseño del módulo LED. El objetivo final es presentar una patente y encontrar socios para licenciar la tecnología.
2. Equipo / Antes del financiamiento
PI: Muchuan Yang (Estudiante de doctorado en la CEPE,
maestría en EE)
Actividades de investigación: ciencias de nanoescala e
ingeniería, particularmente en materiales de nanocables y
dispositivos para su aplicación en aparatos emisores de luz;
celdas solares
Asesor de Facultad: Prof. Deli Wang
Actividades de investigación: la síntesis racional de los
nanocables semiconductores y sus aplicaciones para la
electrónica, optoelectrónica, los biosensores y las energías
renovables
Mahesh Makhijani, estudiante de maestría en la Escuela de
Administración de Rady
Hal DeLong, Asesor vLC
Financiación previa: Comisión de Energía de
California
3. Necesidades del Mercado /
Oportunidades
La iluminación consume mas del 20% de la
electricidad total
El mercado de iluminación mundial consiste en multi
millones
La bombilla incandescente domina el mercado de la
iluminación
Muy eficiente (<5% de conversión de electricidad a
luz)
Se eliminara progresivamente del mundo alrededor
del 2014-2018 por la regulación gubernamental
En EE.UU., nuevos estándares de iluminación
comenzaran en 2012
Oportunidad: Nuevas bombillas de energía eficiente
4. DOE recomienda 3 tecnologías de energía mas
comunes para la iluminación eficiente
EFICACIA
PODER DE TIEMPO DE
TIPO DE PRECIO DE OBSERVA-
ENTRDA VIDA
LÁMPARA ($) ILUMINACIÓ CIONES
(W) * N (lm/W) (hr)
INCAN-
Eficacia muy
60 1-2 15 (5-20) 1,000 baja, batería
DESCIENTE
corta de vida
Batería de
corto
HALOGENO 43 2-3 21 (12-22) 1,000
tiempo de
vida
Hg toxico,
4,000-
CFL 15 4-6 60 (46-75) color poco
6,500
visual
Se
75 (30- sobrecalien
LED 12 25-50 20,000
102) - ta, color
poco visual
*Comparar con el / reemplazar la mayoría de las lámparas incandescentes 60W (900lm) comunes
**Wikimedia, Amazon, Wal-Mart
5. Philips predice
on market will grow over que LED
tomará control del mercado
ew Value (global, B€)
• Crecimiento del
80 mercado (6%
cada año)
• ~$110 Billones /
mercado de iluminación
mundial
2008 2020
conventional light sources LED
ntertainment
CAGR 2010 - 2020: 6 %
Courtesy Philips
13
6. Tecnología Plana LED y Lámparas
R. Steveson, IEEE Spectrum, 2009.
Guía de ondas conduce a la iluminación direccional y
auto-calentamiento
7. Nueva Bombilla de Energía Eficiente
(Nano-LED)
• Emisión nano-cables
vacuum tube
• No TNR, alta eficacia, y experimenta calentamiento
• Sellado en el vacío y opera como diodo de tubo de
vacío
• Operado por AC
• Necesita transformador, pero no lastre
• Regulable
• Robusto & estable, batería de larga vida
• Conectores de rosca
• Bajo Costo
8. Competitividad
PODER DE TIEMPO DE
TIPO DE PRECIO EFICACIA OBERVA-
ENTRADA VIDA
LAMPARA ($) (lm/W) CIONES
(W) (hr)
INCAN Baja eficacia,
-DESCENTE
60 1-2 15 (5-20) 1,000
Batería corta
Batería
HALOGENO 43 2-3 21 (12-22) 1,000
corta
Hg toxico,
4,000 -
CFL 15 4-6 60 (46-75) Poco color
6,500
visual
Se sobre
75 (30- calienta,
LED 12 25-50 20,000
102) Poco color
visual
Alta eficacia,
90(80- no se
Nano-LED 10 10-20 >20,000 calienta,
150)
Hg no toxico
*Comparar con el / reemplazar la mayoría de las lámparas incandescentes 60W (900lm) comunes
**Wikimedia, Amazon, Wal-Mart
9. Competidores: Productores de
lámparas LED PAÍS / PRECIO
comerciales
COMPAÑIA
REGION ($)
Lemnis Europa 30
Cree EUA 58
Philips Europa 40
Nichia Japón 42
*Amazon & Wal-Mart
10. Socios Potenciales
Mercado de enfoque: iluminación interior para
hogares
Portalámparas existentes
Fabricantes de lámparas convencionales
Fábricas de tubos de vacío
11. Objetivos del Proyecto
PERIODO
Hito
(Mes)
•Llevar a cabo experimentos de emisión de campo vs
1-3 las brechas del modulo
•Fabricar nuevos módulos de emisión de luz
4-6
•Prototipos de lámparas
•Medir la eficacia iluminatória, brillo, CRI
•Optimizar el diseño del modulo
7-9 •Prototipo de lámparas
•Realizar experimento de lapso inicial
•Finalizar diseño de modulo
•Realizar experimento de lapso inicial
9-12
•Presentar patente(s)
•Identificar licencia potencial y socio(s)
12. Propiedad Intelectual
Comunicado de UCSD: 2011-177 “Novel
de nanocables de alta eficiencia basado
en diodos emisores de luz y láseres:
diseño sin contacto”
13. Resumen
Bombillas basadas en nanocables
Alta eficiencia, bajo costo,
ambientalmente amigable
Gran oportunidad en el mercado
Mercado para caquillo de reemplazo
para lámparas
The common light bulbs we use will be required to be about 25% more energy efficient. Traditional incandescent light bulbs will no longer be available as of January 1, 2014.