Los diodos emisores de luz, o LED, pueden ser la tecnología más adecuada para iluminar el mundo, ya que las bombillas de bajo consumo más empleadas hasta ahora, las fluorescentes (CFL en sus siglas en inglés), incorporan mercurio en su interior, una sustancia peligrosa, sobre todo si se entra en contacto continuado con ella. Un estudio sobre el ciclo de vida de las tecnologías de iluminación existentes dan también la razón a las bombillas LED en consumo energético, duración y emisiones totales.

La tecnología LED está extendida en varias aplicaciones cotidianas debido a su bajo consumo, fiabilidad y duración, ya sea en indicadores de aparatos eléctricos y electrónicos, en salpicaderos y faros de automóvil, en señales de tráfico o, cada vez más, también espacios iluminados.

Cambiar las bombillas, ¿una chorrada? Los números no dicen lo mismo

La iluminación artificial es responsable del 19% del consumo global de electricidad, que equivale al 2,4% del consumo mundial de toda la energía primaria empleada. El 70% de la energía usada para la iluminación artificial es consumida por bombillas para las que ya hay alternativas más eficientes. Dicho de otro modo: la mayoría de bombillas usadas en el mundo son incandescentes, las “de toda la vida”.

La iluminación artificial supone una parte considerable de toda la electricidad consumida en el mundo. En hogares y oficinas, entre un 20% y un 50% de la electricidad en uso es destinada a la iluminación.

El coste económico de la iluminación, tanto oficinas como residencias y espacios públicos, es sustancial. Una bombilla incandescente de 100 vatios usada 6 horas diarias (0,12 kWh) puede costar 17 euros (25 dólares) al año.

Gobiernos de todo el mundo han entendido que una decisión tan modesta como incentivar o directamente prohibir la venta de las bombillas incandescentes supone un ahorro instantáneo en el uso de energía, así como una disminución de las emisiones de CO2.

Desde septiembre de 2009, la Unión Europea ha prohibido la venta de bombillas incandescentes de más de 80 vatios en los 27 países que la conforman, mientras en 2010 llegará el turno de las incandescentes de más de 65 vatios, hasta la completa desaparición de este tipo de bombillas, a mediados de esta década.

Medidas similares han sido anunciadas en Estados Unidos entre 2012 y 2014; además de Brasil, Venezuela, Australia, Suiza, Argentina, Rusia y Canadá. Una lista que pronto será ampliada.

Hasta ahora, las bombillas fluorescentes, o CFL, con un uso extendido desde hace décadas, más caras y mucho más eficientes que las incandescentes, han sido la principal apuesta para sustituir a las viejas bombillas con filamento. Al fin y al cabo, una lámpara CFL ahorra un 80% de energía para producir la intensidad lumínica de una incandescente. La bombilla compacta fluorescente también durará 10 veces más.

Pero, además de intensidad de la luz, consumo y duración, las bombillas tienen decenas de otras características, tales como la calidez, el tono y color de la luz, la rapidez y consistencia de su intensidad lumínica.

Jugando con mercurio

Todas las lámparas fluorescentes o CFL incluyen pequeñas cantidades de mercurio (según la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos, EPA, una media de 5 mg; y 4 mg de media, según el programa Energy Star). El mercurio es una sustancia especialmente peligrosa para la salud animal y humana, responsable de lesiones en riñones, cerebro y sistema nervioso, especialmente peligroso en mujeres embarazadas, al poder causar daños neurológicos irreparables en el feto.

El mercurio es capaz de afectar el ambiente en forma de partículas, o de transmitirse a la cadena trófica a través del agua. Sus efectos adversos son transmitidos por inhalación, contacto e ingestión. No es una casualidad que la EPA cuente con una completa sección de preguntas y respuestas para resolver dudas sobre lámparas de bajo consumo, además de instrucciones precisas para la limpieza y desechado de lámparas CFL rotas, e incluso protocolos enteros para desechar mercurio en contacto con el medio, tras la ruptura de una bombilla o incidencias similares.

Pese a la pequeña cantidad de mercurio depositada en cada bombilla de bajo consumo, su uso masivo, debido a su menor consumo y emisiones y a una mayor duración, presenta un riesgo medioambiental distinto al de las lámparas incandescentes, cuya poca eficiencia hace mandatoria su sustitución progresiva: el de la contaminación con mercurio del agua y el ambiente, si las bombillas no son desechadas de manera selectiva en todo el mundo.

Pero otra tecnología promete, al menos, un ahorro económico y en emisiones equivalente al de las bombillas CFL, aunque un menor impacto total, si se tiene en cuenta todo su ciclo de vida, desde su producción hasta el coste de su reciclado, con la ventaja de no incluir mercurio en su interior: las luces LED (con diodos emisores de luz), tecnología hasta ahora marginal, son la gran apuesta para los próximos años del sector de la iluminación.

Por fin, un cálculo fehaciente del coste energético total de las tecnologías CFL y LED

Si bien hay políticas concretas en la UE, Estados Unidos y el resto del mundo para prohibir o desincentivar en los próximos 5 años el uso de lámparas incandescentes y, de este modo, reducir significativamente las emisiones procedentes del sector de la iluminación, hasta ahora sólo parecía haber una alternativa sólida, preparada para el mercado de masas, a la tecnología incandescente: la lámpara fluorescente, CFL en sus siglas en inglés.

Pese a sus indudables ventajas en duración y ahorro energético, el uso de mercurio presenta problemas, previendo que, tristemente, millones de bombillas CFL, con una media de 4-5 mg de mercurio en su interior, serán desechadas incorrectamente y podrían entrar en contacto con personas y animales por inhalación, contacto o ingestión.

Pese a existir la certeza científica de que una exposición momentánea ante una bombilla CFL rota, mientras es por ejemplo limpiada, introducida en una bolsa y desechada de forma selectiva, no constituye un riesgo para la salud, la expansión mundial de la tecnología aumenta el riesgo, sobre todo en países y entornos socio-económicos donde la aplicación de normativas tendrá menor seguimiento real de la población menos informada.

LED: la tecnología más frugal, eficiente, inocua y flexible

La tecnología LED parece ser la respuesta. Un reciente estudio de la firma alemana Osram, citado por el New York Times, calculaba el coste energético total de las bombillas de bajo consumo CFL y LED, incluyendo su coste de producción y desechado, así como su ciclo vital.

Además de la ventaja de no incorporar mercurio en su interior, las lámparas LED duran 2,5 veces más que la tecnología de bajo consumo más extendida, la CFL, y 25 veces más que las bombillas incandescentes tradicionales, que Europa y Estados Unidos se apresuran en abandonar debido a su poca eficiencia.

Para calcular la energía total empleada por una bombilla durante su ciclo de vida total, se tiene en cuenta el concepto de la energía gris o emergía (del inglés “embodied energy“), metodología que incluye los costes de fabricación, distribución y manipulación al final de su vida útil. Según el citado estudio, en todas las tecnologías de iluminación, sólo el 2% del ciclo de vida energético de una bombilla está relacionado con el coste (o impacto ecológico) de su producción y distribución.

El estudio de Osram tuvo en cuenta la “emergía” de una bombilla con cada una de las 3 tecnologías: la que se abandona por poco eficiente (incandescente); la de bajo consumo con un uso más extendido, pero con la inconveniencia del uso de mercurio y el precio de la unidad (CFL o lámpara fluorescente); y la tecnología de bajo consumo que más promete de cara al futuro, aunque tendrá que reducir su precio una vez la producción en masa haga funcionar las economías de escala (LED, o lámparas con diodos emisores de luz).

La carrera por desarrollar la primera bombilla LED para las masas

Teniendo en cuenta el máximo número de condicionantes en la producción, uso y desechado de las 2 principales tecnologías de bajo consumo, las bombillas LED ahorran una cantidad de energía sustancial. El estudio de la empresa alemana Osram confirma, asimismo, que la energía total requerida por una bombilla CFL o LED, contando todos los procesos envueltos en la fabricación y uso del producto, es cinco veces inferior al que demanda una bombilla tradicional incandescente.

El principal responsable en Norteamérica de la división de iluminación de Philips, competidor tecnológico directo de Osram, tanto en el mercado CFL como en el emergente segmento de las bombillas LED, da la bienvenida al estudio de la empresa competidora, ya que “aporta hechos donde a menudo sólo existe evidencia emocional”.

Philips es la primera gran firma del sector en comercializar una bombilla LED equivalente a una lámpara convencional de 60 vatios, mientras Osram está en el proceso de desarrollo e inicio de producción de varios modelos.

Para realizar el análisis del ciclo de vida de las bombillas LED, Osram compara en el estudio prácticamente cualquier aspecto en contacto con la fabricación de este tipo de bombillas, desde la energía empleada en la producción de bombillas en Europa y Asia, su embalaje, su transporte a Alemania y venta en establecimientos.

Tiene en cuenta, además, las emisiones creadas en cada proceso, usando 6 indicadores distintos que tienen influencia sobre las emisiones: la cantidad de emisiones con efecto invernadero de cada proceso, el potencial de crear lluvia ácida, la potencial eutroficación (acumulación excesiva de algas), la creación de ozono fotoquímico, la posible emisión de componentes químicos peligrosos, así como el uso de combustibles fósiles.

Berit Wessler, responsable de investigación, desarrollo e innovación de Osram Opto Semiconductors en Regensburg, Alemania, cree que pronto habrá todavía razones de mayor peso en favor de la adopción masiva de bombillas LED. Según el investigador, varias generaciones de bombillas LED llegarán sucesivamente al mercado, cada vez más eficientes, que requerirán cada vez menos energía para producir la misma cantidad de luz.

Personas que han visto la luz

Wessler explicaba al New York Times: “todo lo que he visto refuerza la asunción de que la eficiencia de la tecnología LED se incrementará. No ha habido demasiado avance en eficiencia lumínica en los últimos 10 años”.

Con la creciente necesidad de los países ricos en controlar y reducir sus emisiones de CO2, un mercado olvidado y hasta ahora marginal como el de la iluminación, aumenta su brillo. Un brillo cada vez menos incandescente; tampoco fluorescente. Si las bombillas LED consiguen aumentar su calidez y llegar a las estanterías de los establecimientos a un precio competitivo, al menos con respecto a las alternativas de bajo consumo CFL.

Alok Jha mencionaba en The Guardian el pasado septiembre los primeros modelos LED de Philips. Tras probarlas, cree que “ha visto la luz” y apuesta por ellas para el uso masivo, aunque se queja de su precio y de que seguirán siendo caras a corto plazo.

No obstante, son bombillas que usan de media 2,5 veces menos energía que la alternativa de CFL. Y, teniendo en cuenta que podemos gastar cerca de 20 euros en cualquier país con rentas altas en el equivalente lumínico a una bombilla incandescente de 100 vatios, uno puede rascarse el bolsillo, mirando al futuro. Mantendré los ojos bien abiertos próximamente.

Y reconozco mi peculiaridad: estoy más interesado en el uso personal de bombillas LED, o en el posible futuro impacto de esta tecnología de iluminación, si es adoptada por millones de personas en todo el mundo, que en “compras navideñas” más convencionales. No me importaría en absoluto que los reyes magos me trajeran tantas bombillas LED como puntos de luz tengo en mi casa.