Iluminação com LEDs

19/09/2008

Por Tradução: Paulo Migliacci ME

Quando a Sentry Equipment, uma empresa de Oconomowoc, Wisconsin, estava considerando de que maneira deveria iluminar sua nova fábrica, que fica pronta este ano, Michael Farrell, o presidente do grupo, decidiu tentar algo novo: os diodos emissores de luz, ou LEDs. “Sabia que LEDs eram usados em semáforos. Fiquei imaginando por que eles não poderiam ser usados em edifícios”, disse Farrell. “Por isso saí em missão com o intuito de descobrir”.

O que Farrell terminou encontrando foi uma fonte de luz que muitos dos maiores fabricantes de lâmpadas estão convencidos poderá suplantar as lâmpadas incandescentes e as lâmpadas fluorescentes compactas. Ao iluminar todo o exterior e a maior parte do interior do edifício com LEDs, a Sentry fez investimento inicial US$ 12 mil mais alto do que os US$ 6 mil que gastaria para iluminar as instalações com uma mistura de lâmpadas incandescentes e fluorescentes.

Ao optar por uma iluminação composta primordialmente por LEDs, a empresa economizará US$ 7 mil anuais em energia, não precisará trocar lâmpadas por 20 anos e recuperará seu investimento inicial em menos de dois anos. “Eu certamente tomaria a mesma decisão de novo”, disse Farrell. “Era uma solução óbvia”.

As lâmpadas LED, com sua luz mais brilhante e vida mais longa, já substituíram as lâmpadas comuns em muitos dos semáforos dos Estados Unidos. De fato, os sinais vermelho, verde e amarelo são – além das pequenas luzes que piscam em aparelhos de DVD, celulares e outros eletrônicos – a aplicação mais familiar dessa tecnologia.

Mas ela também começa a ganhar espaços mais proeminentes. A bola que desce sobre a Times Square de Nova York na noite de Ano-Novo agora é iluminada por LEDs. E os administradores do Empire Estate Building estão considerando uma proposta para iluminar o edifício com LEDs, o que permitiria que alterassem remotamente as cores do edifício selecionando entre milhões de variações.

As três grandes companhias de iluminação dos Estados Unidos – General Electric, Osram Sylvania e Royal Philips Electronics – estão investindo em uma nova era de tecnologias mais eficientes, como o halogênio, as lâmpadas fluorescentes compactas e dispositivos solid-state. Encorajados por novas leis e pelos custos em disparada da energia, bem como por preocupações quanto aos gases causadores do efeito estufa, os consumidores estão substituindo suas lâmpadas incandescentes por novos modelos. A mudança está forçando uma rápida mudança de estratégia e reposicionamento de linhas de produção. A General Electric, por exemplo, anunciou no começo do mês que transformaria sua divisão de lâmpadas em uma empresa separada.

Os fabricantes de lâmpadas enfrentam um sério problema. Seus negócios foram construídos com base em clientes que substituem lâmpadas regularmente. Como realizar lucros quando as novas formas de iluminação duram regularmente cerca de 50 a 100 vezes mais tempo que uma lâmpada comum? As lâmpadas fluorescentes compactas, que usam menos de um terço da energia e duram até 10 vezes mais que as comuns, substituíram as incandescentes em muitas residências e escritórios.
Em alguns tipos de edifícios comerciais, os LEDs estão rapidamente substituindo os produtos mais antigos. O setor parece convencido de que as novas lâmpadas LED de baixo custo e eficiência melhorada terminarão por ser o substituto preferencial das incandescentes, nas residências.

Os LEDs, incluindo novos tipos de lâmpadas e aplicações, dominaram a cena na Lightfair, a feira anual do setor de iluminação, realizada em maio em Las Vegas. As lâmpadas tradicionais de tungstênio estavam em larga medida ausentes. Novas aplicações de LEDs foram exibidas para iluminação pública e de estacionamentos, balcões, residências e escritórios. Os LEDs estão sendo usados em refrigeradores comerciais, como substitutos das fluorescentes, e na iluminação externa de edifícios, o que permite mudanças fáceis de cor. Os estúdios de produção de televisão estão instalando LEDs para economizar dinheiro e eliminar a necessidade de galgar estruturas metálicas a fim de trocar lâmpadas ou filtros coloridos.

O problema, no entanto, é o preço. Uma lâmpada incandescente padrão de 60 watts custa em geral menos de US$ 2. Uma fluorescente compacta equivalente sai por menos de US$ 2. Mas na Europa, em setembro deste ano, o grupo holandês de eletrônica, equipamento de saúde e iluminação Philips deve lançar a LEDino, primeira lâmpada LED destinada a substituir as incandescentes convencionais. A um preço de US$ 107 por unidade, ela dificilmente atrairá legiões de compradores.
“No caso dos LED, o desempenho certamente está lá, mas o preço não”, disse Kevin Dowling, vice-presidente da Philips Lighting e antigo chairman da Aliança Setorial para Iluminação de Próxima Geração, uma organização setorial que trabalha em cooperação com o Departamento da Energia dos Estados Unidos. “Mesmo que o preço caia a US$ 10 ou US$ 15, os consumidores não comprarão lâmpadas LED”, disse Dowling.

O LED, uma forma de semicondutor, gera luz quando uma corrente elétrica passa por materiais positivos e negativos. A energia é produzida na forma de calor e luz. Diferentes cores e maior eficiência são criadas por meio de alterações na composição do material. Tipicamente, uma lâmpadas fluorescente compacta usa cerca de 20% da energia necessária para que uma lâmpada comum gere o mesmo volume de luz. Hoje, os LEDs usam cerca de 15%. Lâmpadas de próxima geração que ainda não saíram dos laboratórios oferecem resultados ainda melhores.

Embora as lâmpadas fluorescentes compactas estejam começando a substituir as incandescentes em muitas residências, os executivos do setor de iluminação as consideram como tecnologia provisória. Dizem que o grande tamanho dessas lâmpadas, a impossibilidade de variar a intensidade da luz que produzem, a cor desagradável da luz e os cinco miligramas de mercúrio em cada uma delas limitam sua atração.

A Philips está trabalhando para reduzir penetração das lâmpadas fluorescentes compactas. “Não vamos investir um tostão em pesquisa e desenvolvimento de fluorescentes compactas”, disse Kaj den Daas, presidente-executivo e do conselho da Philips Lighting. Em lugar disso, a maior parte do orçamento de pesquisa e desenvolvimento da empresa, que equivale a 5,2% do seu faturamento mundial com sistemas de iluminação, foi alocada à pesquisa com iluminação LED. A Philips está apostando tudo nas lâmpadas LED, que ela espera venham a representar 20% de sua receita total com equipamento de iluminação profissional, dentro de dois anos.

Nem todo mundo parece igualmente otimista quanto ao futuro comercial dessa tecnologia. Mark Rea, diretor do Centro de Pesquisa da Iluminação do Instituto Politécnico Rensselaer, em Troy, Nova York, disse que ele espera que o sucesso dos LEDs seja limitado, e se restrinja basicamente a iluminação externa e iluminação de pistas. “Não vejo um grande passo em direção a uma mudança dos sistemas de iluminação em geral”, ele afirma. “Dizer que os LEDs mudarão tudo é algo que não me convence de maneira alguma. Acredito que boa parte daquilo que se diz a respeito seja exagero”. Rea apontou que o trabalho em laboratório com as lâmpadas fluorescentes compactas já resultou na criação de versões que propiciaram melhoria em termos de cor, e que as novas versões se acendem instantaneamente e operam em baixa temperatura.

Paul Gregory, presidente da Focus Lighting, uma empresa de Nova York especializada em projetos de iluminação, considera que as lâmpadas LED oferecem possibilidades que outras tecnologias não oferecem. Ele empregou o sistema para iluminar o exterior do Marcus Center, em Milwaukee, recriando a aparência de um quadro de Georgia O¿Keefe, mas com cores em constante mutação. “A iluminação do Marcus Center não requererá qualquer manutenção por um prazo de 15 anos”, ele afirma. “E isso é a realização dos sonhos de um engenheiro de iluminação”. Mas ele não espera que isso leve as lâmpadas convencionais a desaparecer completamente. Da mesma maneira que a invenção da lâmpada incandescente não eliminou completamente as velas e os sistemas de iluminação a óleo, diz Gregory, “sempre haverá necessidade de lâmpadas incandescentes. Elas jamais serão abandonadas de todo”. “A maneira pela qual uma lâmpada incandescente ilumina um espelho de maquiagem em um teatro da Broadway”, ele diz, “será sempre impossível de reproduzir”.

Fonte: Terra Tecnologia