La Iluminación Led Alternativa Combate La Crisis Energética

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Cree desarrolla la iluminación de diodos emisores de luz (led) para el mercado como un reemplazo para las tecnologías de iluminación más derrochadoras que utilizan los avances desarrollados a través del apoyo de la fundación nacional de ciencia y el departamento de energía.

Este artículo de Detrás de las escenas se proporcionó a WordsSideKick.com en colaboración con la National Science Foundation.

La iluminación alternativa está emergiendo como un potente método para combatir la crisis energética. Las tecnologías de iluminación de diodos emisores de luz podrían proporcionar una forma innovadora de ahorrar energía y hacer obsoleta la iluminación inútil.

Cree LED Lighting está fabricando esta tecnología en Durham, Carolina del Norte. Cree se centra en la producción de dispositivos de iluminación, alimentación y comunicaciones con diodos emisores de luz (o LED), todos los cuales están respaldados por los avances en la tecnología de semiconductores de carburo de silicio.

Los chips de carburo de silicio son más duraderos y funcionan mejor que los semiconductores de silicio tradicionales. Cree descubrió estas propiedades de los chips de carburo mientras trabajaba con la Universidad de Arkansas en 2001 con una beca de la National Science Foundation. Diseñaron métodos de modelado por computadora para simular semiconductores de carburo de silicio en condiciones extremas. Luego, Cree trabajó en una subvención de 2007 de la National Science Foundation para desarrollar tecnología de microondas para procesar rápidamente semiconductores de carburo de silicio.

LEDing el camino

Aunque el trabajo de Cree llevó a aplicaciones de semiconductores para la tecnología de energía y radio, los productos más exitosos de Cree hasta la fecha son las luces LED que usan sus semiconductores de carburo de silicio.

Si se adopta ampliamente, el impacto potencial de las luces LED en el consumo nacional de energía podría ser enorme. "En promedio, la iluminación LED puede ahorrar hasta el 85 por ciento de la electricidad utilizada por las bombillas incandescentes, ya que la mayor parte de la energía emitida por esas luces se convierte en calor en lugar de luz", dijo Michelle Murray, Directora de Comunicaciones de Cree. "Para los fluorescentes, dependiendo de si se compara la iluminación LED con los fluorescentes compactos o la iluminación con tubos fluorescentes, los LED pueden ahorrar entre el 20 y el 50 por ciento de la energía utilizada por esas fuentes de iluminación".

Además de los beneficios de energía de la iluminación LED, posee ventajas mecánicas sobre las luces fluorescentes e incandescentes estándar.

"Los LED no tienen filamentos frágiles como bombillas incandescentes o gases especiales en el interior, como fluorescentes", dijo Murray.

La mejor decision

Los filamentos en la mayoría de las bombillas incandescentes no solo limitan la vida de cada bombilla, sino que también pueden generar grandes cantidades de calor residual. Las bombillas fluorescentes son más eficientes que las incandescentes, pero contienen mercurio potencialmente dañino. Cuando las bombillas fluorescentes expiran, el mercurio tóxico debe manejarse adecuadamente para proteger tanto la salud humana como el medio ambiente.

El downlight certificado CR6 LED Energy Star de Cree funciona con la tecnología Cree TrueWhite.

El downlight certificado CR6 LED Energy Star de Cree funciona con la tecnología Cree TrueWhite.

Crédito: Cree, Inc.

"Cualquier sistema de iluminación es tan bueno como su parte más débil", dijo Murray. "Por lo tanto, la iluminación de estado sólido de buena calidad [como las bombillas basadas en LED] tiene un enfoque de diseño a nivel de sistema (los LED, la óptica, el controlador y las térmicas están optimizados para su aplicación específica. Esto permite que la iluminación LED dure años) incluso décadas ".

Las luces LED no tienen una vida útil basada en fallas, como las bombillas incandescentes o fluorescentes. En cambio, se considera que las luces LED necesitan reemplazo cuando solo proporcionan el 70 por ciento de su eficacia original. La tecnología LED desarrollada por Cree está diseñada para durar un mínimo de 50,000 horas antes de requerir un reemplazo, que es mayor que la vida útil de 40,000 horas de muchas bombillas fluorescentes.

Fluorescentes que fallan

Las bombillas fluorescentes tienen una vida útil estimada según el índice de fallas de la bombilla: después de 40,000 horas de uso, el 50 por ciento de las luces fluorescentes se habrán roto y será necesario reemplazarlas. De acuerdo con el informe de resumen del Calibrador 9 del DOE, debido a esa alta tasa de fallas, algunas bombillas fluorescentes se anuncian con una vida útil más práctica de 24,000 horas, menos de la mitad de la vida útil de un LED basado en semiconductores de carburo de silicio.

En junio de 2011, el presidente Barack Obama visitó Cree para recorrer las instalaciones de fabricación de la compañía en Durham, N.C., así como reunirse con el Consejo de Empleo y Competitividad para hablar sobre la dirección de las empresas estadounidenses. El presidente destacó la tecnología Cree como una fuerza impulsora para liderar una revolución de energía limpia y ayudar a la fabricación estadounidense, pero la iluminación LED aún no es una tecnología familiar para el público.

"La conciencia es el mayor desafío", dijo Murray. "Conciencia sobre cómo comprar productos de iluminación LED de buena calidad y conciencia de que ya están en el mercado".

Murray también destaca los desafíos para educar al público a fin de que entienda el costo inicial de la iluminación LED y el posible reembolso de la vida útil de un accesorio. Inicialmente, las luces LED cuestan más que las bombillas fluorescentes e incandescentes, pero los ahorros en energía y en el reemplazo de las bombillas suelen pagar el mayor costo de los LED con el tiempo.

Nota del editor: Esta investigación fue apoyada por la Fundación Nacional de Ciencia,la agencia federal encargada de financiar la investigación básica y la educación en todos los campos de la ciencia y la ingeniería. Todas las opiniones, hallazgos y conclusiones o recomendaciones expresadas en este material son las del autor y no necesariamente reflejan los puntos de vista de la National Science Foundation. Ver el Detrás del archivo de escenas.


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