Led: ¿la luz al final del túnel para el medioambiente?

Todo un bosque de led, en I-City,Shah Alam, Malasia.

La luz eléctrica es un beneficio que casi todos damos por sentado. De hecho, la ONU la considera como un derecho humano básico.

Es difícil imaginarse el mundo moderno sin ella, pues gran parte de nuestras vidas y de las ciudades que funcionan durante las 24 horas del día dependen del suministro de una iluminación segura y limpia.

Pero cuesta mucho generar toda esa luz y se consume mucha energía. El foco tradicional incandescente es una pieza de tecnología muy ineficiente, y ha tenido muy pocas mejoras desde que se crearon los originales a finales del siglo XIX.

A nivel mundial, el 20% de la energía que generamos se usa para iluminar, lo que significa, entre otras cosas, que en aras de penetrar la oscuridad liberamos tres veces más dióxido de carbono que toda la industria de aviación.

Afortunadamente, los científicos e ingenieros desarrollaron una opción que puede ser la solución.

¿Se acuerdan de esa lámparas de fibra óptica que fascinaban en los años 60?

Los ledes (plural de 'led' del acrónimo en inglés LED: light-emitting diode o diodo emisor de luz) han existido desde los años 60, pero sólo ahora están generando el entusiasmo que se merecen.

La razón es que los avances en su diseño implica que pueden reemplazar los focos de filamento en la mayoría de lugares. Como usan una fracción de la energía para crear luz, este sencillo componente electrónico podría tener un efecto global.

Cómo brillan los ledes

Los focos de luz incandescente sólo convierten el 10% de su energía en luz; el resto se pierde como calor.

Los ledes generan luz de una manera completamente distinta: se valen del curioso mundo de la mecánica cuántica.

En los focos tradicionales, la corriente eléctrica calienta un alambre y brilla. Pero 90% de la energía se pierde en calor. Los ledes juegan con electrones y huecos.

Adentro de un led hay dos capas de un material especial hecho de semiconductores. Una capa contiene muchos electrones energéticos y la otra está llena de huecos, que realmente son enlaces químicos entre átomos rotos.

Cuando se conecta un led a una batería, los electrones y los huecos fluyen hacia el lugar en el que las dos capas del semiconductor se unen. Apenas un electrón se encuentra con un hueco en esa región, cae en él, y repara el enlace químico. En un destello, libera la energía que estaba usando para moverse en forma de luz brillante.

Eso sigue ocurriendo, pues la batería sigue haciendo que los electrones y los huecos se encuentren.

Como la mayor parte de la energía se usa en la producción de luz en vez de calor, los ledes son supereficientes.

Y con el desarrollo de nuevos tipos de conductores, los científicos los están mejorando constantemente, de manera que en unos pocos años podrán ser 10 veces más eficientes que los focos de luz incandescente de la misma brillantez.

Cómo iluminan nuestra vida

Haz clic en la imagen para descubrir cómo los ledes ya están haciendo una diferencia enorme en la vida cotidiana.

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Luz

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Cultivos

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  Usamos alrededor del 20% de nuestra electricidad para iluminar nuestros hogares así que pequeños cambios pueden significar grandes ahorros.

  Una bombilla incandescente de 60W puede reemplazarse por una lámpara fluorescente compacta (LFC) de 12W o una luz led de 10W.

  Como continuamente hay mejoras en la construcción y diseño de los ledes, su eficacia podría llegar a doblar la de las LFCs en pocos años.

  Además de ahorros en las cuentas de electricidad, los ledes duran más, producen luz 'cálida' o 'fría' y, a diferencia de las LFC, no contienen mercurio tóxico.

  No obstante, por el momento, los ledes son más caros que las otras opciones.
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• Cultivos

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  La mayoría de los productos agrícolas en el mundo se cultivan al aire libre, pero algunos productores están empezando a cultivar bajo techo, en pos de la eficiencia: pueden mejorar el rendimiento y reducir el uso de agua y fertilizadores.

  El costo de las luces fluorescentes es tan alto que las granjas cubiertas están empezando a emplear ledes, entre ellas, la 'fábrica de plantas' más grande del mundo en Japón, que usa 17.500 ledes para cosechar 10.000 lechugas al día.

  Además de ahorrar energía, los ledes generan menos calor así que pueden ponerse más cerca, lo que permite que las plantas crezcan juntas en espacios reducidos. Los fabricantes de ledes también están tratando de afinar el tipo de luz que emiten para maximizar el crecimiento de las plantas.
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• Pantallas

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  Uno de los primeros usos masivos de los ledes fue en las televisiones y las pantallas de las computadoras, en los años 90.

  Las pantallas LCD iluminadas con ledes generalmente usan entre 20% y 30% menos energía.

  Como los ledes son compactos y livianos, son ideales para estos aparatos, así como para todos los portátiles, como celulares, y en el 2016, todas las pantallas retroiluminadas utilizarán led.
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• Faros

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  Las luces traseras, las de frenar y las interiores de los autos ya usan ledes, generalmente.

  Su capacidad de prenderse casi inmediatamente es una gran ventaja cuando el tiempo de reacción es un aspecto crítico.

  Se están empezando a usar los ledes en los faros del frente también, y un fabricante predice que para 2020 el 20% incorporarán ledes en todo el mundo.

  Una luz delantera halógena de las típicas usa hasta 65 watts; un led equivalente necesita unos 15 watts.

  Además, los ledes no se tienen que cambiar tan a menudo pues su diseño es más durable.
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• Alumbrado público

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  No sólo se ahorra energía: los postes de luz led producen una luz blanca direccional en vez del brillo amarillo de las lámparas de sodio tradicionales.

  Eso no sólo puede ser más atractivo estéticamente sino que ayuda a reducir la polución lumínica en el cielo y en los hogares.
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