Iluminação LED: principais benefícios
Os diodos emissores de luz ou LED são conhecidos há mais de meio século e têm sido usados em uma infinidade de aplicações simples como mostradores luminosos e indicadores de status. No entanto, a partir das inovações tecnológicas recentes, como a descoberta do LED emissor de luz azul e o aumento da vida útil, e da queda persistente do custo desses componentes eletrônicos, a tecnologia passa a ser considerada uma forte substituta às soluções legadas utilizadas na iluminação em geral. Inicia-se uma nova era na indústria de iluminação, em que as lâmpadas/luminárias se tornam produtos eletrônicos que podem agregar novas funcionalidades e serviços, a partir da comunicação e sensoriamento do ambiente.
Os LED são dispositivos semicondutores que emitem luz por eletroluminescência (passagem de corrente elétrica). Essa característica os difere das fontes de luz tradicionais. As lâmpadas incandescentes, por exemplo, requerem um filamento aquecido para emitir luz; as fluorescentes produzem luz a partir da descarga elétrica no gás – vapor de mercúrio – que emite luz ultravioleta; esta provoca a excitação do fósforo que reveste internamente as lâmpadas; e as de descarga de gases high-intensity discharge (HID), high-pressure discharge e low-pressure discharge utilizam também a descarga elétrica para estimular a emissão luminosa pelo gás contido na lâmpada. A complexa infraestrutura industrial requerida para a produção das lâmpadas convencionais, como o bulbo contendo gases e/ou camadas protetoras e substâncias tóxicas (mercúrio, chumbo etc.), criou, historicamente, elevadas barreiras de entrada no setor de iluminação. Tal situação não se verifica na tecnologia LED, na qual fabricantes de equipamentos eletrônicos se tornam elegíveis a fabricar lâmpadas, módulos e luminárias. O LED oferece vantagens absolutas de desempenho quando comparado às demais tecnologias de iluminação (U.S. DOE, 2012a). Entre os principais benefícios, encontram-se:
Eficiência energética: produz mais luz (lúmens) por watt consumido, levando à economia de energia – de 50% a 80% – quando comparado a tecnologias tradicionais, resultando em redução de custo e de emissões de carbono. Nas lâmpadas incandescentes, mais de 90% da energia elétrica é desperdiçada em forma de calor (radiação infravermelha) (U.S. DOE, 2012a).
Economia de custos: redução da demanda de energia, proteção contra elevação de preços, menor custo de manutenção e de inspeção. Com isso, o custo total de propriedade, total ownership cost (TOC), é reduzido.
Controlabilidade: ajuste dinâmico (dimerização) sobre o espectro de cor da luz, intensidade e direção permite novos projetos de sistemas de iluminação.
Segurança: LED oferecem visibilidade superior nos ambientes, bem como reduzem a poluição visual.
Tempo de vida: LED são construídos para terem durabilidade estimada em até cem mil horas de uso. Quanto à durabilidade dos produtos, estima-se menor tempo de vida (iluminação pública, cinquenta mil horas; e aplicação geral, 25 mil horas) em função do módulo eletrônico empregado.
Rapidez para ligar/desligar: LED têm muita rapidez no acionamento e, por isso, são ideais para uso, por exemplo, em automóveis.
Proteção ao meio ambiente: LED não emitem radiação UV e não contêm mercúrio, substância tóxica encontrada principalmente nas lâmpadas de descarga de alta pressão de vapor de mercúrio e, em menor quantidade, nas fluorescentes e fluorescentes compactas. A energia consumida é o fator de maior impacto ambiental durante o ciclo de vida das lâmpadas – período entre a fabricação, utilização ao fim de vida (descarte) (OSRAM, 2009). Ademais, a fase de produção das lâmpadas mencionadas (incandescentes, CFL e LED) é insignificante quando comparada à de fabricação, visto que utiliza cerca de 2% do total de energia demandada. Essa é a razão pela qual, mesmo não contendo materiais tóxicos, as lâmpadas incandescentes geram maior impacto ambiental em comparação com as CFL e as LED (U.S. DOE, 2012b).
Leia mais sobre essa tecnologia no artigo Iluminação LED: sai Edison, entram Haitz e Moore – benefícios e oportunidades para o país de Ingrid Teixeira, Ricardo Rivera e Luis Otávio Reiff, publicado no BNDES Setorial 43 e sobre a política de credenciamento para luminárias LED de alta potência aprovada em dezembro de 2016.
Referências
OSRAM. Life cycle assessment of illuminants: a comparison of light bulbs, compact fluorescent lamps and LED lamps. 2009. Disponível em: <http://goo.gl/QoYq1t>. Acesso em: 21 jul. 2015.
U.S. DOE – U.S. DEPARTMENT OF ENERGY. Using LEDs to their Best Advantage, 2012a. Disponível em: <http://apps1.eere.energy.gov/buildings/publications/pdfs/ssl/led_advantage.pdf>. Acesso em: 2 jul. 2015.
________. Life-Cycle Assessment of Energy and Environmental Impacts of LED Lighting Products, 2012b. Disponível em: <http://goo.gl/QwRAJT>. Acesso em: 2 jul. 2015.