La LED bleue récompensée par un prix Nobel de physique

Le Comité Nobel a décidé mardi d'octroyer le prix Nobel de la physique aux chercheurs japonais Isamu Akasaki, Hiroshi Amano et Shuji Nakamura, inventeurs des premières diodes électro-luminescentes (LED) bleues à forte puissance lumineuse, qui permettent d'aujourd'hui d'avoir des éclairages LED à haute performance énergétique.

Associées aux LED rouges et vertes, les LED bleues permettent de créer une lumière blanche, utile pour l'éclairage quotidien. Mais jusqu'au début des années 1990, aucune solution n'avait été trouvée pour créer une lumière bleue suffisamment vive.

Les premières LED de couleur bleue avaient été obtenues par l'ingénieur Jacques Pankove en 1971, mais leur dégagement lumineux n'était pas satisfaisant. Il a fallu attendre la fin des années 1980 pour que Nakamura qui travaillait à la Nichia Corporation profite d'une innovation sur le nitrure de gallium (NaM), réalisée par Akasai et Amano à l'Université de Nagano, pour créer les premières LED bleues à haut rendement, dont la démonstration fut faite en 1993.

"Dans l'esprit d'Alfred Nobel, le Prix récompense une invention du plus grand bénéfice pour l'humanité", rappelle le comité Nobel dans un communiqué. "Avec l'avènement des lampes à LED nous avons désormais des alternatives plus durables et plus efficaces aux vieilles sources d'éclairage", rappelle-t-il.

Depuis leur invention, les lumières LED n'ont cessé d'être optimisées pour consommer toujours moins d'énergie et produire toujours davantage de luminosité. A titre d'illustration, des ampoules LED de 4 watts peuvent désormais produire 310 lumens (ou lm), ce qui correspond à la puissance d'éclairage d'une ampoule halogène de 50 watts. Les lumières LED les plus modernes ont un rendement de lm/W près de 20 fois supérieur aux vieilles ampoules incandescentes. 

Excellent pour l'écologie, beaucoup moins bon pour la santé

Cerise sur le gâteau, les ampoules LED ont une durée de vie très largement supérieure à ses ancêtres, avec une autonomie qui peut aller jusqu'à 100 000 heures, contre 1 000 heures pour les ampoules incandescentes, ou 10 000 heures pour les fluorescentes. C'est donc non seulement un gain d'énergie consommée à l'usage, mais aussi un gain écologique pour l'utilisation des matériaux.

Il y a cependant une contrepartie que ne rappelle pas le comité Nobel, et dont il faut avoir conscience. Beaucoup redoutent les effets de la lumière LED bleue sur la santé des yeux, en raison du très fort déséquilibre spectral induit par la forte quantité de lumière bleue nécessaire pour obtenir la lumière blanche, et de la forte luminance des LED.

En 2010, un rapport de l'Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail (Anses) a conclu qu'il y avait un "niveau de preuve important" de l'existence d'un "risque d’effet photochimique associé à la lumière bleue", lequel risque "dépend de la dose cumulée de lumière bleue à laquelle la personne a été exposée".

L'agence estimait "nécessaire de restreindre la mise sur le marché « grand public » des systèmes d’éclairage à LED pour n’autoriser que des LED ne présentant pas plus de risques liés à la lumière bleue que les éclairages traditionnels", et demandait une adaptation des normes.

"Des populations plus particulièrement sensibles au risque ou particulièrement exposées à la lumière bleue ont été identifiées, comme les enfants, les personnes atteintes de certaines maladies oculaires ou encore certaines populations de professionnels soumis à des éclairages de forte intensité", précisait l'ANSES.