Iluminación con Diodos Emisores de Luz

Mejorando la Iluminación Basada en Diodos Emisores de Luz

Las preocupaciones sobre el alza de los precios del petróleo y el impacto medioambiental de las emisiones de carbono, han estimulado un debate sobre la energía solar, nuclear, eólica, de biocombustibles, y otras fuentes renovables de energía. En cambio, la iluminación de estado sólido ha recibido una atención relativamente escasa, pese a que podría reducir de manera significativa la cantidad de energía que se necesita generar para iluminar nuestras casas, oficinas, escuelas y demás espacios.

Nelson Tansu, Profesor en el departamento de ingeniería eléctrica y de la computación, y Volkmar Dierolf, profesor de física, ambos en la Universidad Lehigh, han recibido una subvención de tres años del Departamento de Energía de Estados Unidos para estudiar métodos capaces de mejorar la eficiencia de los Diodos Emisores de Luz (LEDs por sus siglas en inglés) blancos.

La electricidad destinada al alumbrado es un porcentaje nada desdeñable. Por ejemplo, en Estados Unidos, alrededor del 22 por ciento de la energía eléctrica se utiliza para el alumbrado.

Pero cuando se emplea esta energía para iluminar mediante una lámpara incandescente, más del 95 por ciento de esta energía se disipa en forma de calor o luz infrarroja invisible.

Una lámpara fluorescente típica es alrededor de cuatro veces más eficiente que una bombilla incandescente, pero contiene mercurio, lo cual puede plantear algunos riesgos medioambientales y de salud.

Una opción mucho mejor descansa en la iluminación de estado sólido, una tecnología que se apoya en los LEDs, en los cuales se emite luz a partir de materiales semiconductores. Los LEDs se utilizan para iluminar desde atrás las pantallas de cristal líquido en ordenadores portátiles y televisores, así como para displays de teléfonos móviles y paneles de instrumentos de automóviles, y son usados también en un número creciente de señales de tráfico y vallas publicitarias de autopistas y ciudades.

Las tecnologías de LEDs que colorean estas pantallas electrónicas tienen el potencial de aumentar de 10 a 15 veces o más la eficiencia de energía de una bombilla incandescente típica. Las tecnologías de LEDs también prometen alcanzar de dos a tres veces la eficiencia energética de una lámpara fluorescente.

Al mejorar significativamente la eficiencia del 22 por ciento de la energía eléctrica que utilizamos en la actualidad para el alumbrado, la iluminación de estado sólido puede reducir de manera importante la demanda mundial de energía, a la vez que se proporcionan sistemas de alumbrado más robustos y ambientalmente más seguros.

La luz que genera un LED se emite desde un material semiconductor, usualmente nitruro de galio e indio (InGaN) o fosfuro de galio (GaP), dentro del LED. Un semiconductor es un elemento o compuesto que transmite la electricidad bajo ciertas condiciones.

Un semiconductor InGaN emite luz en las partes azul y verde del espectro, y un semiconductor GaP emite luz en la zona roja del espectro. Un LED blanco debe mezclar estos colores en la proporción correcta para producir luz blanca. Esto lo puede lograr mediante la conversión de longitud de onda o mediante la mezcla de colores, en la cual se combinan varios LEDs, cada uno del tamaño de un cabello humano, en una sola lámpara para producir luz blanca.

El problema es la relativa ineficiencia de la luz verde producida por un LED. Al combinarla con la luz LED roja y con la LED azul para producir luz blanca, esta ineficiencia limita la eficiencia de radiación general de la luz LED blanca.

Fuente: http://www.amazings.com/ciencia/noticias/280508e.html
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