LED azul: el nuevo paso de la luz
Desde hace años, la tecnología LED ha incrementado su presencia y utilización en el sector doméstico, comercial y de alumbrado público, gracias a la disminución en el precio y a la mejora de los sistemas. Sin embargo, la tecnología del LED azul promete revolucionar la iluminación al permitir obtener una luz brillante, blanca y económica.
Por Antonia Tapia
La tecnología de diodos emisores de luz –LED- se basa en semiconductores que emiten luz al activarse; la utilización de distintos productos químicos da origen a diferentes colores de LED.
Durante las décadas de 1950 y 1960, esta tecnología irrumpió en la escena científica. Las primeras propuestas incluyeron equipos emisores de láser que funcionaban únicamente cuando se bañaban en nitrógeno líquido. Con el tiempo, los científicos fueron desarrollando diodos rojos y verdes. Para la década de 1990, investigadores desarrollaron LED azules de alto brillo utilizando Nitruro de Galio Indio (InGaN); sin embargo, todavía no se lograba obtener una luz blanca y brillante como la que se logra con un LED Azul. Con el transcurrir de los años se ha alcanzado esta notable tecnología que en los próximos años modificará significativamente el mundo de la iluminación.
El LED azul se convierte en luz blanca gracias a una sustancia fluorescente (Nitruro de Galio). A partir de un sustrato de zafiro, se añaden diversas capas alternas de Nitruro de Galio, algunos dopados con Indio y otros dopados con Aluminio, elementos adicionales que son imprescindibles para aumentar la eficiencia y el brillo de los LED azules. Además, con la introducción de aluminio es posible hacerlos más azules, incluso ultravioletas. Para los de color rojo y verde se emplea Fosfuro de Galio, el cual es más fácil de producir.
El impacto real de los LED azules va mucho más allá de las pequeñas pantallas de teléfonos móviles. Hoy en día, este LED es lo suficientemente brillante como para utilizarse como fuente de luz. El LED azul convierte más de 50 por ciento de la electricidad que utiliza en luz, eficiencia notable si se le compara con el 4 por ciento que presentan las lámparas normales.
Aunado al ahorro económico y eléctrico, esta tecnología es muy atractiva para iluminar aquellos lugares donde el suministro de electricidad es limitado; por ejemplo, una instalación solar puede cargar este tipo de LED y lograr que su rendimiento sea más eficiente, gracias a que tiene una duración de hasta 100 mil horas, cifra por demás significativa si se le compara con las 10 mil horas que ofrecen las luces fluorescentes y las 1 mil horas de las lámparas incandescentes.
La utilización de este tipo de luz modificará la iluminación en casas y edificios, ya que permite una gran reducción de los materiales para iluminación y disminuye el consumo general de electricidad.
Iluminación LED
La iluminación LED es muy diferente a otras fuentes de luz, como las bombillas incandescentes y lámparas fluorescentes compactas, debido a que emite luz en una dirección específica, lo que reduce la necesidad de reflectores y difusores que pueden atrapar la luz.
Asimismo, emiten muy poco calor, en comparación con las bombillas incandescentes que liberan 90 por ciento de la energía en forma de calor y con las lámparas fluorescentes compactas que liberan aproximadamente 80 por ciento. A su vez, las lámparas LED son de tamaño compacto, su mantenimiento es muy sencillo y ofrecen gran resistencia a las rupturas; tampoco contienen mercurio, y un reciente estudio del Departamento de Energía de EUA determinó que generan un impacto ambiental mucho menor que el de las bombillas incandescentes.
La tecnología, en general, consume menos energía que otras formas de iluminación. Una bombilla LED típica puede ofrecer alrededor de 83 lúmenes por watt, una medida de la cantidad de brillo que puede obtener de una unidad de potencia eléctrica equiparándola con los 67 lúmenes que produce una bombilla fluorescente y los 16 lúmenes de una bombilla incandescente.
Las bombillas LED producen luz al pasar corriente eléctrica a través de un semiconductor, mientras que las bombillas incandescentes pasan corriente a través de un filamento de alambre que brilla intensamente por el calor. La energía en forma de calor desperdiciada es la razón principal por la que las bombillas incandescentes son mucho menos eficientes.
Una ventaja más es su duración, ya que su promedio de vida es 30 veces más alto que el de las bombillas incandescentes, según la Administración de Información de Energía de EUA; igualmente, muchos productos elaborados con bombillas LED prometen hasta 25 mil horas de uso, un equivalente a 17 años si se utiliza durante cuatro horas al día.
Una de las barreras que impedían el acceso a esta tecnología era el precio, pues una bombilla típica de LED cuesta varias veces más que una incandescente. Lo cierto es que hasta hace poco solían ser más costosas y los precios continúan disminuyendo gracias a la demanda. Un reciente informe de la firma de investigación IHS sostiene que la inclusión de la tecnología LED está sucediendo a un ritmo nunca antes visto y que a partir de este año se observará en varios sectores.
Esta transformación en la iluminación no sólo beneficia a la vivienda. En la actualidad, muchas ciudades están cambiando su sistema de alumbrado público por lámparas LED, y lo mismo sucede con el alumbrado decorativo. Igualmente, la tecnología LED se está utilizando en grandes pantallas de edificios comerciales, que ven una reducción significativa en los costos de consumo. En una investigación, la firma Navigant afirma que hoy por hoy se encuentran funcionando 13.2 millones de bombillas LED en alumbrado público, cantidad que para el año 2023 sobrepasará los 116 millones de bombillas.
Según la Real Academia de las Ciencias de Suecia, la tecnología LED es una promesa para quienes no tienen acceso a la red energética. Al respecto, se han propuesto soluciones para erradicar la pobreza energética, como la distribución de lámparas LED, particularmente aquellas que generan energía por medio de luz solar. Cabe resaltar que en octubre pasado se reconoció con el premio Nobel de Física 2014 a los científicos Isamu Akasaki, Hiroshi Amano y Shuji Nakamura por sus aportes a la investigación y desarrollo de diodos emisores de luz azul.
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