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El nitruro de galio podría revolucionar la iluminación a corto plazo

13/07/2009

Los últimos avances logrados con el nitruro de galio, una sustancia que emite luz, podrían revolucionar la iluminación de los hogares y las oficinas en un plazo de unos cinco años, según afirma un experto en ciencia de los materiales, Colin Humphreys, catedrático de la Universidad de Cambridge (Reino Unido). El uso de esta fuente de luz brillante podría contribuir a reducir hasta un 75% el consumo eléctrico.

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FUENTE – energium – 13/07/09

El nitruro de galio (GaN) es un compuesto emisor de luz que ya se usa en los flashes de las cámaras, los faros de las bicicletas, los teléfonos móviles y en la iluminación del interior de autobuses, trenes y aviones, pero un equipo de investigadores británicos prevé que sus posibilidades van mucho más allá.

Los científicos consideran que cuando se pueda usar el GaN para iluminar las casas y las oficinas será como haber encontrado el Santo Grial. Si se consigue, se podría reducir en un 75% el consumo habitual de luz eléctrica en los países desarrollados y, a la vez, se contribuiría a disminuir enormemente las emisiones de dióxido de carbono de las centrales eléctricas y a preservar las reservas de combustibles fósiles.

“Los diodos emisores de luz (LED, por sus siglas en inglés) de nitruro de galio (GaN) tienen un futuro muy prometedor”, asegura Humphreys, que coordina las investigaciones como catedrático del Centro para el Nitruro de Galio en la Universidad de Cambridge (Reino Unido). Estos LED son “asombrosamente duraderos, ya que pueden proporcionar 100.000 horas de luz (100 veces más que una bombilla convencional), y en la práctica eso significa que con el uso normal de una familia habría que cambiarlos a los 60 años”.

“Además, a diferencia de las luces fluorescentes compactas de bajo consumo que se usan ahora, los LED de nitruro de galio no contienen mercurio, por lo que desecharlos no es un problema medioambiental tan complicado”, añade el catedrático.

Pero para aprovechar estas ventajas los científicos deben superar algunos obstáculos importantes, como que los LED de GaN son demasiado caros para fabricarlos para un uso a gran escala en hogares y centros de trabajo. Además, otro de los factores limitantes es la luz fuerte que emiten. Los investigadores han desvelado recientemente porque se produce ese fenómeno gracias a una nueva y completa teoría, desarrollada en colaboración con Phil Dawson, catedrático de la Universidad de Manchester (Reino Unido).

“Comprender esto es vital para mejorar la calidad y la eficiencia de las luces de GaN”, afirma Humphreys, que añade: “Nuestro centro también está trabajando en una técnica innovadora para depositar el GaN sobre discos de silicio de 15 centímetros, en lugar de los discos de zafiro que se usaban hasta ahora. Esto podría reducir los costes de fabricación a la décima parte, y así contribuiría a que las luces de nitruro de galio se introdujesen en nuevos mercados”. Otro de los proyectos del centro se centra en lograr que la iluminación con GaN imite a la luz del sol, lo que podría tener importantes beneficios para quienes padecen trastornos afectivos estacionales.

Humphreys predice que las luces de GaN “deberían empezar a dejar notar su presencia en las casas y oficinas en un plazo de unos cinco años”, lo que no sólo será bueno para el medio ambiente, sino que también beneficiará a los consumidores en cuanto a comodidad, ahorro de electricidad y calidad de vida”.

Las posibilidades futuras de las luces de nitruro de galio son muy diversas. Actualmente los LED de este compuesto se recubren con fósforo para transformar la luz azul en luz blanca. Pero existe la posibilidad de retirar la cubierta e incluir varios LED en miniatura, cada uno de los cuales emitiría luz en un color diferente dentro de la “bombilla” general.

Los LED en miniatura emitirían juntos la luz blanca, pero la gente en casa o en la oficina podría modificar el equilibrio exacto (para conseguir, por ejemplo, una luz azulada) según su estado de ánimo. “Ésta y otras aplicaciones, como en medicina para detectar tumores o para el tratamiento de aguas en países en vías de desarrollo, podrían estar disponible en 10 años”, vaticina Humphreys.

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Sistema integrado de luces LED para bicicleta

07/07/2009

¿Quieres reducir tu huella ecológica pero no te atreves a circular en bicicleta por tu ciudad o por las carreteras de tu región por miedo? El diseñador industrial Jonathan Hull presenta un sistema integrado de luces LED para la bici que aumenta la seguridad del ciclista en carretera, tanto de día como de noche, y reduce tu impacto ambiental, al cargarse con energía solar y gracias a la tradicional dinamo.

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FUENTE – Ecologíablog – 06/07/09

El sistema, como decimos, viene integrado en la misma bicicleta durante su proceso de producción. Así que a los despistados dejarán de robarles las luces que olvidan quitar al dejar su medio de transporte en la calle. La luz delantera tiene diferentes opciones de intensidad de luz, para conservar la energía de forma más eficiente y aumentar sus prestaciones y autonomía más allá de las 24 horas.

Muy interesante el hecho de que la hilera trasera de luces LED puede funcionar como marcadores de frenado, igual que coches y motos. En el mismo manillar se encuentran los controles. Las baterías se cargan con paneles solares flexibles y gracias a una dinamo tradicional. En total, el sistema pesa sólo medio kilogramo.

Autor: Valjean

Una empresa balear liderará un proyecto pionero para reducir el impacto de la contaminación lumínica

23/04/2009

Una empresa balear en colaboración con otras instituciones del Gobierno Balear como la Fundación IBIT y Solucions Tecnològiques, ha diseñado el proyecto de I+D efiLED para aumentar la eficiencia energética y atenuar la contaminación lumínica mediante el telecontrol para entornos urbanos e industriales cercanos a observatorios astronómicos.

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FUENTE – energium – 23/04/09

Este tipo de espacios, como los entornos urbanos e industriales cercanos a observatorios astronómicos, presentan una excesiva contaminación lumínica debido al creciente aumento de las luminarias públicas de ciudades y carreteras, y la ausencia de elementos de telecontrol.

Debido a ello, el proyecto, que abarca como escenario la región de Coquimbo (Chile) donde se encuentra el observatorio astronómico más antiguo del mundo, contempla la implementación de la telegestión de los sistemas de iluminación con LEDS, con el fin de aumentar la eficiencia energética de la iluminación urbana además de reducir la contaminación lumínica.

En palabras de Pedro Sanhueza, Director de la Oficina de Protección de la Calidad del Cielo del Norte de Chile, “gracias a este tipo de iniciativas, como efiLED, de incuestionable valor, se controlarán las luminarias mejorando también la calidad del turismo astronómico. Ello se debe a la implantación de sistemas avanzados de iluminación con LEDS, de alta eficiencia, que utilizan el mismo conjunto de sistemas de transmisión de energía eléctrica para realizar una telegestión del parque de luminarias”.

“Este intercambio de conocimiento y tecnología entre ambas regiones, permite explorar nuevas fórmulas de emprendimiento en relación al turismo astronómico, todo en un contexto de protección del cielo nocturno patrimonial, del cuidado del medio ambiente, de la iluminación de calidad y de la eficiencia y ahorro energético que conlleva al control del cambio climático”, señala Patricia González, Gerente del PMC Turismo Astronómico.

Josep Pocalles, Responsable de Desarrollo Corporativo de dicha empresa, concluye que “gracias a la tecnología PLC es posible crear soluciones de sostenibilidad como este sistema de Telegestión en el alumbrado público, que facilita el control técnico de las instalaciones, se pueden detectar importantes incidencias como lámparas averiadas, ausencia de corriente en el equipo, condensadores con capacidad inadecuada o lámparas parpadeantes, entre otras”.

LED Streetlight Management Getting Efficiency IQ Test

04/03/2009

LED streetlights are already helping cities save a lot of money, but even with energy efficient lighting, smart management is important to maximize savings. A control system will help cities get the most light for their dollar. Not only could it cut costs, but also cut down on light pollution.

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FUENTE – Treehugger – 03/03/09

11 LEDway streetlights have been installed, each outfitted with one of two systems, either a power line communication system or a wireless radio frequency system. The plan is test them out simultaneously and see which system is most effective for managing the streetlights and reducing expenses for operation and energy. They’re hoping that one of these two systems will make a big difference.

“This is the next step in evaluating relevant technologies that enhance energy and cost savings potentials for municipalities and utilities using LEDway streetlights,” said Al Ruud. “We are not aware of any other manufacturer in the world performing a demonstration to this degree with the two leading forms of streetlighting control systems.”

Smartening up streetlighting is part of the bigger movement towards smartening up pretty much everything. Cities are catching on to LED lighting – Los Angeles, for example, is in the midst of planning a massive upgrade – and hopefully cities working on progress have a good management system to install along with their updated lights.

 

 

Author: J. Heimbuch

Desarrollan una tecnología de conexión a Internet mediante lámparas LED

03/03/2009

 

Actualmente, tres casas de altos estudios ubicadas en Estados Unidos se encuentran investigando una posible nueva opción de conexión a Internet a través de lámparas LED. Aunque la transmisión de datos mediante luz visible es un objetivo de la ciencia y la tecnología desde hace bastante tiempo, con comprobación en el campo de los fluorescentes, la mencionada investigación parece ser la más avanzada hasta el momento en cuanto a las conexiones a la red de redes a través de esta vía.

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FUENTE – Tendencias21 – 03/03/09

Hasta hace unos años, pensar en acceder a la web gracias a las lámparas hogareñas hubiera parecido una falacia total. Sin embargo, hoy esto parece cada día más real, debido a la investigación conjunta que llevan adelante la Universidad de Boston, el Instituto Politécnico Rensselaer y la Universidad de Nuevo México. 

Los investigadores creen posible que la transmisión de datos mediante diodos LED podría configurar una forma de conexión a Internet mucho más eficiente, tanto en cuanto a la capacidad de emisión y recepción de datos como en relación al consumo energético.

Lógicamente, el avance no solamente supondría una nueva gama de líneas de conexión a Internet disponibles en el mercado sino, sobretodo, una excelente oportunidad para incrementar el número de conexiones en instituciones educativas, centros barriales u organizaciones gubernamentales, lo que permitiría disminuir la brecha digital entre las zonas con mayor cultura digital y aquellas más atrasadas en este aspecto. 

Esto se lograría debido a que cada lámpara podría ser una virtual conexión a Internet. Hasta el momento, los responsables de la investigación han logrado que las luces LED realicen una primaria transmisión de datos, totalmente imperceptible para el hombre y sin que esto sea un obstáculo para el sistema lumínico del ambiente en cuestión.

Puntos de acceso que no comparten ancho de banda 

La nueva tecnología, que de acuerdo a las estimaciones de los responsables del estudio estaría disponible para su comercialización en 2013, permitiría que cada punto de acceso (o sea cada lámpara) alcance la misma velocidad de transmisión y recepción de datos, algo que hoy se complica en las redes inalámbricas hogareñas, debido a la congestión que se produce cuando varias máquinas descargan o suben información de un peso considerable al mismo tiempo. 

Esto no sucedería con las lámparas LED, ya que no funcionarían repartiendo el ancho de banda general, sino que cada una de ellas se establecería como una conexión independiente y autosuficiente. Igualmente, hasta el momento las velocidades obtenidas no son competitivas con respecto a las demás opciones existentes en el mercado. 

Las pruebas efectuadas hasta el momento indican que cada lámpara LED alcanzaría una velocidad de conexión de entre 1 y 10 Megabits por segundo, cuando una conexión por cable puede llegar a los 100 Megabits por segundo o una alternativa Wifi podría alcanzar los 54 Megabits por segundo. Por supuesto, estamos hablando de una investigación que aún se encuentra en una fase primaria de desarrollo.

Mayor seguridad y menor consumo energético 

Los resultados de esta etapa inicial de la investigación reseñada, publicados por la revista ComputerWorld, también permiten definir que esta tecnología de conexión a Internet sería además más segura en cuanto a protección de datos que las convencionales o conocidas hasta hoy. Esto se debe a que cuentan con una menor zona de propagación de la señal que en el caso de las redes Wifi, por ejemplo, lo que evitaría el acceso a las redes hogareñas o comerciales de piratas informáticos que logren fraguar las claves de acceso. 

En otras palabras, la zona de cobertura que se obtiene con cada lámpara LED es la equivalente al sector que puede alumbrar cada luminaria, sin que la señal logre al mismo tiempo atravesar las paredes del ambiente en cuestión. En el caso de las redes Wifi, esa cobertura se extiende aproximadamente a unos 100 metros a la redonda de donde se encuentra el punto de acceso. 

Aunque por otro lado esto podría ser una limitación en cuanto a comodidad y capacidad de desplazamiento sin perder conexión, arrojaría otra ventaja más además de la cuestión de la seguridad y privacidad de los datos: el menor consumo energético de las lámparas LED en comparación al que se requiere para el funcionamiento de un router, por ejemplo. 

Por otra parte, este aparente ahorro contendría una arista contradictoria: la necesidad de mantener prendidas las luminarias durante mayor tiempo, para garantizar así la conexión. Todas estas son cuestiones que aún restan por resolver antes que la nueva tecnología pueda ser considerada realmente competitiva. 

Otras de las aplicaciones que planean explotar los impulsores de este estudio tienen que ver con el transporte. Se piensa en su uso en aviones y automóviles, que podrían disponer de múltiples accesos a Internet en cada una de las lámparas LED dispuestas, sin que estas conexiones insuman complicadas redes o sistemas informáticos.

 

 

Autor: P.J. Piacente.

LEDs para reemplazar los tubos fluorescentes

25/02/2009

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FUENTE – Erenovable – 24/02/09

La iluminación con LEDs consume un 60% menos de energía que las bombillas incandescentes e incluso bastante menos que las lámparas habituales de bajo consumo o tubos fluorescentes.

Los costos de esta tecnología se están reduciendo cada vez y haciendo más accesible su producción  y consumo masivo. Así son cada vez más las empresas que van ofreciendo soluciones de iluminación con LEDs, empresas entre las que se encuentran grandes firmas como Phillips u Osram que también trabaja con OLEDs.

Una nueva opción en LEDs, recientemente lanzada al mercado, es la de una empresa japonesa con su línea Bikei LED que propone reemplazar a los tubos fluorescentes.

Las lámparas Bikei LED son largos tubos de silicio con múltiples LEDs en su interior recubiertas por un vidrio, lo que les da una apariencia externa muy similar a los tubos fluorescentes.  Si bien estos tubos LEDs son un poco más caros que los fluorescentes, pues estamos hablando de unos 306 dólares versus unos 14 dólares, los tubos LEDs de la empresa japonesa prometen una vida útil de 40 mil horas, casi 8 veces más que los tubos fluorescentes.

Además los tubos LEDs no contienen mercurio y consumen sólo entre 20 y 24 vatios de energía eléctrica.

Esta empresa planea distribuir el producto entre comercios y locaciones municipales como estaciones de trenes o subterráneos que clásicamente utilizan tubos fluorescente. La distribución por el momento será sólo en Japón.

 

 

 Autor: Martín

“Si los 300.000 semáforos instalados en España utilizasen LEDs, el ahorro energético sería del orden de 50 GWh cada año”

13/02/2009

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FUENTE – energias-renovables.com – 11/02/09

Eso ha dicho, entre otras muchas cosas, Elías Muñoz Merino, el catedrático de la Universidad Politécnica de Madrid, en la Lección Inaugural del Año Académico 2009, que el profesor Muñoz ha leído en la Real Academia de Ingeniería de España. Muñoz, que ha titulado su Lección Inaugural “Nuevos semiconductores, nuevas dimensiones, nuevas luces”, asegura que pronto usaremos LEDs de forma masiva en hogares, oficinas y calles.

“Es difícil predecir exactamente cuándo pero, más pronto de lo que imaginamos, nuestros hogares, oficinas y calles estarán iluminados por lámparas de semiconductores (LEDs) basadas en nitruros. O, lo que es igual, tendremos iluminación por elementos de material sólido, por pastillas de semiconductores, en lugar de tener filamentos, o descargas eléctricas en gases especiales”. En esos términos se ha expresado durante la Lección Inaugural del Año Académico 2009, el ingeniero de Telecomunicación Elías Muñoz Merino, académico de la Real Academia de Ingeniería (RAI) y catedrático de la Universidad Politécnica de Madrid, donde ha dirigido el Instituto de Sistemas Optoelectrónicos y Microtecnología.

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Según Muñoz, “el cambio en nuestros hogares se puede producir pronto, dados los avances tecnológicos y la reducción de costes que se están ya alcanzando”. De hecho, estos chips ya se vienen utilizando en señales de alarma, semáforos, paneles de información (como la famosa pantalla gigante del Nasdaq, en Nueva York) y sistemas de iluminación de fachadas y monumentos, donde la luz se consigue a base de miles o millones de diodos emisores de luz de todos los colores, incluido el blanco. Pues bien, con una evolución de esos mismos chips se plantea ahora la sustitución de las bombillas tradicionales, lo cual abre –según Muñoz– interesantes expectativas para el consumidor, por el ahorro energético en iluminación y por su gran duración en comparación con las lámparas actuales.

semaforo12En ese sentido, las ventajas son varias: la fabricación de estos ingenios no conlleva el uso de gases venenosos; además, duran mucho más que las lámparas clásicas (las incandescentes, fluorescentes o por descarga en gases); y son mucho más eficientes. Según el catedrático Muñoz, en los ensayos de laboratorio la eficiencia energética es mayor del 60%, frente al 4% de la incandescencia, o el 25-40% de la fluorescencia. Así, añade Muñoz en su Lección Inaugural –que acaba de ser publicada en forma de libro por la RAI–, la sustitución de los sistemas tradicionales de iluminación por LEDs tendría una gran trascendencia “pues la iluminación supone aproximadamente un 20% del consumo global de energía eléctrica”. Un ejemplo de esa trascendencia es el de los semáforos. Según el académico, “en España, si los 300.000 semáforos instalados utilizasen LED, el ahorro energético sería del orden de 50 GWh cada año”.

En su discurso, el profesor recuerda también al “padre” de esta idea, el ingeniero Shuji Nakamura, Premio Príncipe de Asturias 2008: “a  partir de sus trabajos en Japón con materiales semiconductores que contienen nitrógeno, galio e indio (nitruros), en 1993 Nakamura abrió el camino a esta nueva forma de iluminación, aunque inicialmente éste no era su objetivo cuando empezó a investigar. La gran eficiencia energética de estos chips luminosos se debe a la combinación de los progresos en Física del Estado Sólido, en Ingeniería de Materiales y Dispositivos, a la avanzada tecnología empleada, y al uso de conceptos de nanociencia y nanotecnología”.

 

Más información:

http://www.real-academia-de-ingenieria.org