Ce qui a débuté comme un effet secondaire inattendu dans la technologie radio s'est mué en un éclairage durable et ultra-efficace.
Le 7 octobre 2014, les physiciens japonais Isamu Akasaki et Hiroshi Amano, ainsi que l'Américain d'origine japonaise Shuji Nakamura, recevaient le prix Nobel de physique. Leur invention célèbre son 25e anniversaire cette année : la lampe LED. Un prix amplement mérité, selon Geert Deconinck, expert en énergie. « Cette découverte a été révolutionnaire. En remplaçant systématiquement les ampoules à incandescence par des LED, nous pourrions économiser une quantité massive d'énergie. »
La lampe LED incarne les avancées technologiques du nouveau millénaire dans notre quotidien. Pourtant, son histoire remonte bien avant la Première Guerre mondiale. Son précurseur est le Britannique Henry Joseph Round, pionnier de la radio et assistant de Guglielmo Marconi.
La lampe LED tire son nom de la technologie radio
Chez la Wireless Telegraph Company de Marconi, Round expérimentait des détecteurs à cristal, essentiels aux premières radios. En 1907, lors d'un test, il observe un phénomène inattendu : le point de contact émet de la lumière dans certaines conditions. Intrigué mais brièvement, il en rend compte en deux paragraphes. Cet effet donne naissance au nom LED : Light Emitting Diode, ou diode électroluminescente.
Vingt ans plus tard, le scientifique russe Oleg Losev étudie cet effet lumineux et en explore les applications théoriques. Ce n'est qu'au début des années 1960 que les Américains James R. Biard, Gary Pittman (Texas Instruments) et Nick Holonyak Jr. (General Electric) développent les premières LED infrarouges, puis rouges, vertes et jaunes. À l'époque, ces composants restent coûteux et limités à des usages spécifiques.
Entrée en scène de Shuji Nakamura. En 1993, ce physicien de 39 ans, à la tête du département R&D de Nichia Corporation à Tokushima, invente la première LED bleue. Un Graal pour l'industrie : « Les LED se cantonnaient aux signaux lumineux (rouge, jaune, vert). Sans bleu, la lumière blanche était impossible pour l'éclairage général, qui vise à imiter la lumière du jour », explique Geert Deconinck, professeur à la KU Leuven et directeur de recherche à EnergyVille.
Nakamura collabore avec Isamu Akasaki et Hiroshi Amano (Université de Nagoya) pour perfectionner la LED bleue en nitrure d'indium-gallium, puis blanche. En 1999, il s'installe aux États-Unis, devient citoyen américain et enseigne à l'Université de Californie à Santa Barbara. Leur invention leur vaut le Nobel 2014 « pour les diodes électroluminescentes bleues efficaces permettant un éclairage blanc économe en énergie ».
'La LED est bien plus efficace. Allumage instantané, contrairement aux fluorescents qui chauffent lentement'Geert Deconinck, EnergyVille
« Révélations révolutionnaires », confirme Deconinck. « Les LED inaugurent une troisième catégorie d'éclairage, après les halogènes/incandescence (20-25 lumens/watt) et les décharges gazeuses. Elles atteignent 60 lumens/watt, rayonnent mieux, s'allument instantanément, fonctionnent à basse tension et sont plus sûres. »
Deconinck cite l'éclairage public : « Les LED amélioreraient la qualité lumineuse, facilitant la distinction des couleurs des véhicules (marron, rouge, noir sous sodium orange). Plus sécurisant et agréable. »
Shuji Nakamura n'imaginait pas l'impact de son œuvre, ni le Nobel. « À mes débuts, seules les LED rouges existaient. J'ai visé les trois primaires pour toute couleur lumineuse », confie-t-il en 2018 à BusinessGreen.
Pas de fortune immédiate : son salaire double chez Nichia, mais la culture japonaise limite les gains. Rumeurs : 160 euros pour l'invention. Surnommé « l'esclave Nakamura », il intente un procès et obtient 160 millions d'euros, puis un règlement à 7 millions. Un détail pour lui.
L'essentiel pour Nakamura : le climat. « L'éclairage pèse 25 % de la conso électrique. Les LED la réduiraient à 6-8 %. Facile pour lutter contre le réchauffement. »
Deconinck ajoute : « Production plus énergivore initialement, mais durée de vie 30-40 000 h (vs 10 000 fluorescente, 2 000 incandescence), sans mercure, moins de chaleur. Remplacement lent car 10 ans suffisent pour une fluo. »
Nakamura : « Équivalent de 60 centrales nucléaires d'économies d'ici 2020. À 30-40 % de pénétration, impact énorme sur le CO2. »
Qu'il en soit ainsi !
