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domingo, 3 de janeiro de 2016

O Lado Escuro das Lâmpadas Fluocompactas (LFCs)... e sustentabilidade com lâmpadas LED

O Lado Escuro das Lâmpadas Fluocompactas (LFCs)


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Considere o seguinte – em vez de salvar o ambiente, as LFCs estão, na realidade, destruindo-o. As LFCs devem ser encaradas como tecnologia tóxica, quando levamos em conta a contaminação pelo mercúrio, a radiação ultravioleta e a radiação de rádio-frequência. Do berço ao caixão, as LFCs constituem um perigo para o bem estar e para a saúde da população, além de contribuírem com mais toxicidade para o ambiente. Na realidade as LFCs não reduzem a nossa pegada de carbono e pode até aumentá-la em certas situações. Para piorar a situação, as LFC emitem níveis nocivos de radiação electromagnética.
    Com início no ano de 2012, as normais lâmpadas incandescentes, aquelas que foram inventadas por Thomas Edison há mais de 100 anos, serão banidas no Canadá [idem na União Europeia – ed.] na procura da diminuição das emissões de gases de estufa (GEE). No entanto, e ao contrário do pensamento popular, mudar das lâmpadas normais para LFCs poderá aumentar o consumo global de energia em vez de o reduzir. Se apenas isto não abalar a confiança do consumidor, talvez o facto de que as LFCs contêm mercúrio e também emitem radiação electromagnética pode despertar as pessoas para a verdade sobre as LFCs.
    Por outro lado, visto que os produtores de LFCs estão a receber um monopólio no mercado da iluminação, dado por alguns governos federais, e estão a ser promovidos pelos grupos ambientalistas corporativistas, as vendas não irão abrandar nos próximos tempos.
    Dá a entender que os protectores do ambiente “deixaram o barco”. Health Canada simplesmente não está a fazer o seu trabalho ao ignorar o impacto devastador de ter milhões de LFCs no nosso ambiente. Porque é que eles estão quietos e permitem que o governo canadiano force os seus cidadãos a usá-las?
    Para tornar o caso ainda pior, grupos como a Fundação Suzuki e a Greenpeace, em quem os canadianos têm confiado para os defender de poluentes ambientais, optaram por ignorar os potenciais riscos para o ambiente e para a saúde que se vislumbram e promovem cegamente o uso das LFCs.

Porque é que os ambientalistas e o governo se juntaram numa aliança com a indústria da electricidade para promoverem um produto incontestavelmente perigoso? De que lado é que eles estão afinal?

Os funcionários da Canadian Health and Safety [Saúde e Segurança do Canadá] parecem estar a dormir em serviço, indiferentes aos perigos, e os ambientalistas parecem ter-se vendido, enquanto que os produtores e comerciantes das LFCs vão depositar o seu dinheiro no banco, rindo-se no caminho. Com impunidade, “los tres amigos”, os fabricantes, os ambientalistas partidários das multinacionais e o governo, estão a deixar aos consumidores, induzidos em erro, a tarefa de lidar com a sequela de uma potencial catástrofe ambiental.
    Entretanto o governo da Nova Zelândia, alegando preocupações com a falta de eficiência e segurança das LFCs, levantou a interdição sobre as lâmpadas incandescentes. Esperemos que outros governos vejam a sabedoria desta decisão a resolvam copiar.

http://www.greenmuze.com/blogs/guest-bloggers/1031-the-dark-side-of-cfls.html 





Leia mais a respeito, pelo princípio da precaução:

A morte sobre nossas cabeças: lâmpadas economizadoras são tóxicas para o cérebro, sistema nervoso, fígado, rins e coração...

http://www.semprequestione.com/2015/11/a-morte-sobre-nossas-cabecas-lampadas.html#.VoktmrerTIV

sexta-feira, 6 de fevereiro de 2015

Luz natural em qualquer lugar, a qualquer hora

http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=luz-natural-qualquer-lugar-qualquer-hora&id=010125140714#.VMzIvWjF9qU

Redação do Site Inovação Tecnológica - 14/07/2014
Luz natural em qualquer lugar, a qualquer hora
A luz gerada pela nova tecnologia parece estar vindo de um "teto solar". [Imagem: Coelux/Divulgação]
Luz do Sol artificial
Embora haja uma tendência de substituição das lâmpadas incandescentes e fluorescentes pelas "lâmpadas de estado sólido", ainda há restrições quanto à qualidade da luz emitida por essas alternativas economicamente mais eficientes.
Agora, pesquisadores europeus afirmam ter encontrado a solução definitiva para que os LEDs produzam uma iluminação mais natural - uma "luz quente", como eles chamam.
Usando materiais nanoestruturados - materiais fabricados com saliências, rugosidades ou outras características com dimensões na faixa dos nanômetros - eles criaram um sofisticado sistema óptico que recria os efeitos da luz natural.
Para isso, a luz originalmente produzida pelos LEDs passa pelo sistema óptico, que mede alguns milímetros de espessura, onde são simuladas a difusão e as interferências que a atmosfera gera na passagem da luz solar - um processo conhecido como dispersão de Rayleigh, responsável, entre outras coisas, pela cor azul do céu.
Luz natural em qualquer lugar, a qualquer hora
Imagem real do experimento - isto não é uma renderização. [Imagem: Coelux/Divulgação]
Janela de luz
O sistema todo tem uma forma plana, parecido com uma janela ou um teto solar, facilitando sua colocação em diversos tipos de ambiente.
Segundo a equipe do projeto Coelux, financiado pela União Europeia, o resultado é um "maior conforto e bem-estar nos ambientes internos e subterrâneos".
"Com o Coelux, você pode desfrutar céus ensolarados a qualquer hora, em qualquer lugar," garante o professor Paolo Di Trapani, da Universidade de Insubria, na Itália e líder do projeto.
"Do mesmo jeito que tentar descrever o cheiro de um perfume ou a cor de um sol tropical, é difícil descrever os efeitos do Coelux devido à percepção do espaço infinito que a tecnologia produz," garante ele.
Alguns desses efeitos podem ser vistos nestas imagens, que, embora pareçam renderizações feitas por computador, são fotos reais dos experimentos.
Anticlaustrofobia
Luz natural em qualquer lugar, a qualquer hora
[Imagem: Coelux/Divulgação]
Para tirar a prova definitiva da tecnologia, os pesquisadores fizeram um teste com voluntários que sofrem de claustrofobia.
"Mesmo os indivíduos claustrofóbicos se sentiram bem e relaxados quando expostos à luz, apesar de permanecerem em uma sala sem janelas de poucos metros quadrados por um período razoável de tempo," disse Trapani.
A equipe já criou uma empresa para começar a comercializar a tecnologia, que terá como foco inicial as aplicações na área de saúde.
A Organização das Nações Unidas (ONU) proclamou 2015 como o Ano Internacional da Luz, para criar uma consciência global de como a iluminação pode ter uma influência positiva sobre a saúde e o bem-estar das pessoas.

sexta-feira, 16 de janeiro de 2015

Nova iluminação do Parque do Carmo é feita por mais de 450 pontos de luz

http://simaopedro.com.br/nova-iluminacao-do-parque-do-carmo-e-feita-por-mais-de-450-pontos-de-luz/


Publicado em: 14 de maio de 2014



















Revitalização faz parte das obras do entorno do Itaquerão. Lâmpadas de LED, alimentadas por energia solar, iluminam o lago, considerado o espaço central do parque
Acompanhado do secretário de Serviços Simão Pedro, da vice-prefeita Nádia Campeão, e dos secretários Wanderley Meira do Nascimento , do Verde e do Meio Ambiente, Leonardo Osvaldo Barchini Rosa, de Relações Internacionais e Federativas, José Floriano de Azevedo Marques Neto, da Habitação, Miguel Reis Afonso, secretário-adjunto de Coordenação de Subprefeituras, de subprefeitos da Zona Leste, além de diversas lideranças locais, o prefeito Fernando Haddad inaugurou ontem (12/05) o novo sistema de iluminação do Parque do Carmo.
Os antigos 60 pontos de luz instalados no parque foram substituídos por 464 lâmpadas multivapores metálicos (luz branca) que iluminam as vias internas, monumentos, áreas culturais e equipamentos esportivos e de lazer. Com a nova iluminação, o local passa a funcionar até às 20 horas.
Um dos destaques da nova iluminação são as 42 unidades de LED, alimentadas por energia solar, que fazem a iluminação do lago, considerado o espaço central do parque. Nesse local, 32 postes hasteiam as bandeiras dos países participantes da Copa do Mundo.
As ruas e avenidas que ficam no entorno do parque também serão contempladas com 235 novos pontos de iluminação e 26 remodelações (substituição de lâmpadas de vapor de mercúrio por de vapor de sódio, que iluminam mais e são mais econômicas.
A revitalização da iluminação do Parque do Carmo faz parte das obras do entorno do Itaquerão, que receberá seis partidas do Mundial, entre elas a de abertura.
Em seu pronunciamento, Haddad disse que o descaso que se tinha em relação à fraca iluminação que o parque tinha (referindo-se às então 60 luminárias) passava a impressão de que a Zona Leste era tratada como zona rural, em que o pessoal vai dormir cedo. “Itaquera está passando por diversas melhorias, como a entrega de um novo complexo viário e a instalação de universidades, empresas de porte e centros culturais. Junta-se a isso os novos corredores de ônibus que permitem que as pessoas chegam mais cedo em casa. Não são mudanças cosméticas, mas alterações que estão vindo para melhorar a mobilidade da região”, destacou o prefeito.
“Nesse conjunto, continuou Haddad, a iluminação do Parque do Carmo contribui para que a população usufrua melhor de um dos espaços mais agradáveis da cidade. Se tiver a demanda que imaginamos, o horário das 20 horas será expandido para às 22 horas e, até mesmo, aberto a noite toda durante os finais de semana, a exemplo do que ocorre no Ibirapuera. Tudo está sendo feito para que o padrão de qualidade do parque seja elevado. Basta ver que a iluminação por LED, por meio de energia solar, é uma experiência pioneira na cidade, o que confirma o compromisso de levar mais conformo aos moradores da Zona Leste”, afirmou.
Para Nádia Campeão, por estar no centro da Zona Leste, região que abriga cerca de 4 milhões de habitantes, o Parque do Carmo não exerce apenas o papel de referência para a região. “As melhorias nele instaladas, em destaque a nova iluminação, são um passo a mais na busca por um desenvolvimento social e urbano mais equilibrado para a cidade”, afirmou.
Simão Pedro lembrou que no ano passado, a região de Itaquera já havia sido beneficiada com 4.300 remodelações de iluminação e 5 mil ampliações –ao todo, a Zona Leste teve cerca de 40 mil remodelações-. “É um investimento muito grande que não valoriza apenas as ruas e as praças, mas que transmite mais conforto e sensação de segurança. Estamos trabalhando com afinco para tornar a região mais bela e confortável, e a iluminação tem papel preponderante nesse contexto”, entatizou Simão Pedro, ao destacar que a nova iluminação implantada no Parque do Carmo registra ainda os 30 dias que antecedem a abertura da Copa do Mundo.
Além do Parque do Carmo, a região central de Itaquera também está recebendo nova iluminação. São 212 novos pontos e 28 remodelações. Também estão sendo instalados 1.500 unidades pedonais, iluminação voltada para as calçadas, principalmente em ruas arborizadas. Entre os locais beneficiados estão as Ruas Flores do Piauí, Gregório Ramalho, Carlos Bauman, Itapemirim, Padre Viegas de Menezes e o entorno do Largo da Matriz.

sábado, 1 de novembro de 2014

LEDs fornecem "suplementação luminosa" para plantas



SITE INOVAÇÃO TECNOLÓGICA. LEDs fornecem suplementação luminosa para plantas. 16/10/2014. Online. Disponível em www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=leds-fornecem-suplementacao-luminosa-plantas. Capturado em 01/11/2014. 
Redação do Site Inovação Tecnológica - 16/10/2014
LEDs fornecem
As barras de LED são colocadas em várias alturas ao longo das linhas de produção.[Imagem: Gerhard Waller/Esalq]
Os LEDs que valeram o Prêmio Nobel de Física e que já ocupam lugar de destaque na gravação de mídias digitais e em iluminação estão agora avançando rumo à agricultura.
Um grupo de pesquisadores da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq) da USP, em Piracicaba (SP), está melhorando o rendimento das culturas usando o que eles chamam de "suplementação luminosa".
"Uma das principais vantagens dessa tecnologia é poder complementar a radiação solar em regiões com menor incidência de luz ou poder iluminar partes da planta que recebem menor luz proveniente do sol pelo sombreamento," explica a pesquisadora Simone da Costa Mello, coordenadora do do Grupo de Estudos e Práticas em Olericultura.
Os primeiros testes, feitos em hortaliças, mostraram um acréscimo de 15% na produtividade de minitomates com o uso de barras de LED para fornecer a iluminação adicional.
Os ganhos são obtidos sobretudo pelo aumento da eficiência fotossintética da cultura, devido à distribuição vertical mais homogênea da luz.
"O primeiro experimento está sendo realizado em ambiente protegido climatizado, composto por sistema de resfriamento evaporativo. O cultivo das plantas leva substrato inerte e a nutrição é feita por meio de solução nutritiva aplicada via sistema de irrigação por gotejamento," explica Simone.
Azul e vermelho
As barras de LED são compostas por 20% de LEDs azuis e 80% de LEDs vermelhos, que emitem 220 µmol de fótons por metro quadro por segundo. Cada barra tem 2,47 metros (m) de comprimento, 0,76 m de altura e 0,48 m de profundidade, e a vida útil das lâmpadas é estimada em 25.000 horas.
A explicação para essa combinação de cores é que os LEDs vermelhos e azuis emitem comprimentos de onda do espectro luminoso que são empregados no processo fotossintético, processo bioquímico essencial para o crescimento e desenvolvimento das plantas.
"O uso de barras de LED colocadas na altura das partes da planta que recebem menos radiação pode aumentar a produtividade porque a planta irá realizar mais fotossíntese e produzir energia para a produção de frutos", explica a pesquisadora.
A primeira parte da pesquisa termina em dezembro e o estudo será conduzido por mais um ano. Até o momento, foi possível quantificar acréscimo em torno de 15% na produtividade do minitomate. Contudo, o percentual total de aumento da produção só será determinado no final do período de condução do experimento, quando forem feitas todas as colheitas.

quinta-feira, 9 de outubro de 2014

Cientistas ganham Nobel de Física por possibilitar o uso do LED na iluminação:“Sua invenção foi revolucionária. Lâmpadas incandescentes iluminaram o século XX. O século XXI será iluminado por lâmpadas LED.”

Cientistas ganham Nobel de Física por possibilitar o uso do LED na iluminação


07/10/2014 - 07:46

Três pesquisadores, dois japoneses e um americano, criaram o LED azul, componente que faltava para que a luz desse tipo pudesse ser usada na iluminação comum

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O professor Isamu Akasaki, vencedor do Nobel de Física 2014, recebe flores durante coletiva de imprensa realizada após anúncio do prêmio
O professor Isamu Akasaki, vencedor do Nobel de Física 2014, recebe flores durante coletiva de imprensa realizada após anúncio do prêmio - Jiji Press/AFP
(Atualizado às 9h45)
Os cientistas japoneses Isamu Akasaki, Hiroshi Amano e o japonês naturalizado americano Shuji Nakamura são os vencedores do prêmio Nobel de Física de 2014. A Academia Real de Ciências da Suécia premiou os pesquisadores pela invenção do LED azul, “que permitiu a criação de fontes de luz branca brilhantes e eficientes”, de acordo com o anúncio, feito na manhã desta terça-feira.  
“No espírito de Alfred Nobel, o prêmio reconhece uma invenção de grande proveito para a humanidade; com o uso do LED azul, a luz branca pôde ser criada de uma nova forma. Com o advento de lâmpadas de LED hoje temos alternativas mais duradouras e eficientes a antigas fonte de luz”, diz o comunicado do comitê do Nobel no Instituto Karolinska, em Estocolmo, na Suécia. “Sua invenção foi revolucionária. Lâmpadas incandescentes iluminaram o século XX. O século XXI será iluminado por lâmpadas LED.”  
Desde os anos 1960, a indústria contava com LEDs vermelhos e verdes — no entanto, sem o componente azul, eles não podiam ser transformados em luz branca e, por isso, esse tipo de energia não podia ser usado na iluminação comum. Foi apenas na década de 1990, com a criação e produção do LED azul pelos três cientistas, que teve início uma grande transformação na área da iluminação. As lâmpadas de LED que surgiram a partir de então são mais eficientes, econômicas e sustentáveis que os bulbos incandescentes ou fluorescentes.

sábado, 24 de maio de 2014

Célula solar ou LED, você escolhe

http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=molibdenita-celula-solar-led&id=010110140522&ebol=sim

Redação do Site Inovação Tecnológica - 22/05/2014
Molibdenita funciona como célula solar ou como LED
A molibdenita também é um material monoatômico, como o grafeno. [Imagem: Oriol Lopez-Sanchez et al./10.1021/nn500480u]
Funcionando em silêncio
A molibdenita avança cada vez mais rumo ao estrelato em uma esperada era pós-silício.
Muito menos conhecido do que ografeno - afamado pela conquista de um Prêmio Nobel - esse dissulfeto de molibdênio (MoS2) tem mostrado resultados práticos bem mais promissores.
A molibdenita já foi usada para construir uma memória flash, umsensor fotográfico ultrassensível e até um chip completo.
A lista agora fica maior, com a entrada de LEDs (diodos emissores de luz) e células solares.
Pesquisadores da Escola Politécnica Federal de Lausanne, na Suíça, demonstraram que a molibdenita possui uma funcionalidade que só havia sido demonstrada até agora por um material bem mais exótico, o disseleneto de tungstênio (WSe2).
Camadas atômicas
Oriol Lopez-Sanchez e seus colegas construíram vários protótipos de diodos emissores de luz colocando camadas atômicas de molibdenita sobre um substrato de silício.
Na interface entre os dois materiais, cada elétron (carga negativa) emitido pela molibdenita combina-se com uma lacuna (carga positiva) no silício. Os dois materiais perdem energia, que se transforma em fótons que são emitidos, fazendo o componente funcionar como um LED.
"Essa emissão de luz é causada pelas propriedades específicas da molibdenita. Outros semicondutores tenderiam a transformar essa energia em calor," explica o professor Andras Kis, coordenador da equipe.
Ao inverter o componente, Lopez-Sanchez constatou que, em vez de emitir luz, ele passar a capturar os fótons, funcionando como uma célula solar.
"Nossos testes mostraram uma eficiência de mais de 4%. O MoS2 é mais eficiente em comprimentos de onda visíveis do espectro, e o silício funciona melhor na gama do infravermelho, de forma que os dois trabalham juntos para cobrir a maior faixa espectral possível," disse Kis.
Um rendimento de 4% é superior ao obtido pela maioria das células solares flexíveis, ou de filme fino.
Bibliografia:

Light Generation and Harvesting in a van der Waals Heterostructure
Oriol Lopez-Sanchez, Esther Alarcon Llado, Volodymyr Koman, Anna Fontcuberta i Morral, Aleksandra Radenovic, Andras Kis
ACS Nano
Vol.: 8 (3), pp 3042-3048
DOI: 10.1021/nn500480u

sábado, 28 de dezembro de 2013

Novos cenários na iluminação

Novos cenários na iluminação
http://www.ipt.br/noticia/689.htm

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Pesquisador do IPT avalia prós e contras das fluorescentes compactas que estão substituindo as incandescentes


Em 2017 as lâmpadas incandescentes não mais poderão ser comercializadas no Brasil, assim como já ocorreu em 2012 na Europa, e a tendência é de que sejam substituídas pelas fluorescentes compactas (LFC). Já a partir de 1º de julho as lâmpadas incandescentes de potência superior a 100 W não deverão ser encontradas no mercado, de acordo com a portaria interministerial 1.007/2010, pela própria impossibilidade deste modelo alcançar os parâmetros de eficiência energética estabelecidos pela portaria.


Para o pesquisador e coordenador do Laboratório de Equipamentos Elétricos e Ópticosdo Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT), Mario Leite Pereira Filho, a medida implicará uma grande redução no consumo de energia elétrica no País. Estima-se que a iluminação seja responsável por 17% do total da energia total consumida no Brasil, inclusive a doméstica, que utiliza principalmente lâmpadas incandescentes. Outro fator a ser considerado é a maior durabilidade das LFC em comparação às incandescentes. 



Indústrias fabricantes de lâmpadas fluorescentes compactas precisam investir em tecnologia e aprimorar os processos de produção, afirma o pesquisador Mario Leite Pereira Filho
“Dependendo do modelo, a lâmpada fluorescente compacta é quatro ou cinco vezes mais econômica do que a equivalente incandescente. Imagine a economia para um prédio que substitui mil lâmpadas de 100 W pela fluorescente compacta! Sem falar na redução de consumo com ar condicionado, por exemplo, ao retirar lâmpadas que aquecem mais o ambiente, além da questão da sustentabilidade, pois há menor descarte de lâmpadas e redução no consumo de combustível e água utilizados nas hidrelétricas”, afirma o pesquisador.


Entretanto, o pesquisador adverte que as indústrias fabricantes de lâmpadas fluorescentes compactas precisam investir cada vez mais em tecnologia e aprimorar os processos de produção, pois o custo final para o consumidor da LFC é três ou quatro vezes maior em relação ao da incandescente. “No Brasil são fabricadas as lâmpadas fluorescentes tubulares e as incandescentes, porém as fluorescentes compactas em geral são produzidas na China. Para o consumidor final perceber concretamente a economia, as LFCs precisam ter um custo menor e uma vida útil ainda maior”, adverte.



Outro fator que provoca a resistência do consumidor em substituir a lâmpada incandescente pela fluorescente compacta é a questão do conforto e da cor. As LFCs normais apresentam cor branca, daí a denominação de lâmpadas frias, e não são indicadas para todos os espaços, como uma sala de estar ou um quarto de dormir, por exemplo. 



“A referência ideal de iluminação é o próprio sol, que fornece calor e a melhor reprodução de cor. As pesquisas têm evoluído no sentido de melhorar as características das lâmpadas fluorescentes compactas – já está disponível no mercado uma LFC com a cor mais amarelada, percebida como mais aconchegante, mas o custo ainda é elevado e há uma redução de cerca de 10% na luminosidade”, afirma Pereira Filho. Há outras opções de iluminação, como a lâmpada dicroica que tem a vantagem da cor quente, mas o fluxo de luz é direcionado e sua eficácia ainda é menor que a das LFC, e cresce o consumo da lâmpada LED – entretanto, ela tem alto custo e a reprodução de cor é ainda pior do que a LFC.



O Laboratório de Equipamentos Elétricos e Ópticos tem acompanhado as mudanças do mercado e da legislação, e possui condições para elaborar todos os tipos de estudos e testes de fluxo luminoso, de eficácia luminosa, de vida útil do produto e de segurança para o usuário, um aspecto fundamental para um dispositivo ligado diretamente à rede elétrica. Para Oswaldo Sanchez Jr, pesquisador do laboratório, as inovações no campo da iluminação são constantes e ainda haverá muitas novidades no segmento. “A tendência é que as lâmpadas LED sejam produzidas em maior escala, baixando seus custos e passando a competir com as fluorescentes compactas. Por sua vez, os fabricantes das LFC terão que investir em tecnologia para tornar seu produto cada vez mais vantajoso para o consumidor”, afirma ele.

terça-feira, 17 de dezembro de 2013

LED 40 vezes mais eficiente

Brasileiro ajuda a criar LED 40 vezes mais eficiente


SITE INOVAÇÃO TECNOLÓGICA. Brasileiro ajuda a criar LED 40 vezes mais eficiente. 11/12/2013. Online. Disponível em www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=brasileiro-ajuda-criar-led-40-vezes-mais-eficiente. Capturado em 15/12/2013. 
Com informações da Agência Fapesp - 11/12/2013
Brasileiro ajuda a criar LED 40 vezes mais eficiente
"Foi possível obter LEDs até 10 vezes mais eficientes, com uma taxa de conversão de energia elétrica em energia luminosa da ordem de 2%."[Imagem: Wan Ki Bae et al./NatComm]
Efeito Auger
Um pesquisador brasileiro ajudou a desvendar um mistério cuja solução poderá resultar em um tipo de LED 10 vezes mais eficiente.
Os pontos quânticos - partículas nanométricas semicondutoras - são ótimos materiais para a fabricação de LEDs, produzindo um brilho intenso e emitindo luz em uma faixa bem estreita de comprimentos de onda, ou seja, de uma cor muito pura.
No entanto, sua utilização esbarra na baixa eficiência elétrica, da ordem de apenas 0,1% a 0,2%.
Essa ineficiência decorre de um fenômeno quântico denominado "efeito Auger", uma homenagem a um de seus descobridores, o físico francês Pierre Victor Auger (1899-1993).
No átomo, quando um elétron próximo do núcleo é removido, deixando uma vaga na camada eletrônica que ocupava, outro elétron, mais distante (portanto, dotado de um nível maior de energia cinética), vem preencher o seu lugar.
O efeito esperado é que a energia excedente desse segundo elétron seja liberada para o meio com a emissão de um fóton (a partícula associada à interação eletromagnética).
Porém, pode ocorrer que a energia seja transmitida a um terceiro elétron, que, excitado, supera a atração eletromagnética do núcleo, sendo ejetado pelo átomo. Foi esse outro desfecho possível que recebeu o nome de "efeito Auger".
Recombinação Auger
Um fenômeno análogo - neste caso denominado "recombinação Auger" - pode ocorrer em um material semicondutor, quando, ao ocupar uma lacuna na rede atômica, em vez de liberar um fóton, o elétron transmite sua energia a outro elétron, que é ejetado pela rede.
Transformando energia elétrica em energia cinética, em vez de energia luminosa, a "recombinação Auger" faz com que a eficiência dos LEDs seja extremamente baixa.
O que foi descoberto agora pela equipe da qual participou o físico brasileiro Lázaro Padilha, da Unicamp, é que é possível controlar a influência da recombinação Auger.
"Produzimos novos materiais que possibilitaram minimizar o efeito Auger. Com eles, foi possível obter LEDs até 10 vezes mais eficientes, com uma taxa de conversão de energia elétrica em energia luminosa da ordem de 2%", disse Padilha.
"Mais do que isso: conseguimos limitar o processo de ionização do material. Essa ionização, que decorre da injeção de elétrons, acentua o efeito Auger. Quanto mais carga injetada, maior o efeito Auger. Criando uma barreira para controlar a injeção, chegamos a uma eficiência da ordem de 8%. Ou seja, aumentamos a eficiência em até 40 vezes, de 0,1% a 0,2% para 8%", acrescentou o pesquisador.
Os resultados apontam para a possibilidade real de telas de resolução muito superior à atual, embora os pesquisadores tenham trabalhado com seleneto de cádmio (CdSe), um material que enfrenta problemas para chegar à escala industrial por ser altamente tóxico.
Bibliografia:


Controlling the influence of Auger recombination on the performance of quantum-dot light-emitting diodes
Wan Ki Bae, Young-Shin Park, Jaehoon Lim, Donggu Lee, Lazaro A. Padilha, Hunter McDaniel, Istvan Robel, Changhee Lee, Jeffrey M. Pietryga, Victor I. Klimov
Nature Communications
Vol.: 4, Article number: 2661
DOI: 10.1038/ncomms3661



 VOTE PARQUES SUSTENTÁVEIS

sábado, 10 de agosto de 2013

Material 2 em 1 serve para LEDs e células solares

Material 2 em 1 serve para LEDs e células solares


SITE INOVAÇÃO TECNOLÓGICA. Material 2 em 1 serve para LEDs e células solares. 05/08/2013. Online. Disponível em www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=material-plasmonico-leds-celulas-solares. Capturado em 09/08/2013. 
Redação do Site Inovação Tecnológica - 05/08/2013
Material 2 em 1 serve para LEDs e células solares
Esquema do processo de síntese do material plasmônico, que tanto absorve, quanto emite fótons. [Imagem: UNIST]
"Bifotônico"
Uma célula solar tem como objetivo absorver a maior quantidade possível de fótons, a fim de mover mais elétrons e gerar mais eletricidade.
Um LED, por seu lado, tem como objetivo emitir a maior quantidade possível de fótons, a fim de brilhar mais.
Assim, as necessidades desses dois dispositivos são diametralmente opostas, exigindo em sua construção materiais com características inversas.
De forma surpreendente, Hyosung Choi e seus colegas do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia da Coreia do Sul descobriram uma técnica que pode ser comparada a fazer omelete sem quebrar os ovos - ou ter a omelete e os ovos ao mesmo tempo.
Mais do que isso: ao contrário dos carros bicombustível, onde o rendimento cai porque o motor não foi otimizado nem para o álcool e nem para a gasolina, o material plasmônico rendeu melhorias nos dois extremos - na emissão e na absorção de luz.
Material plasmônico
Os pesquisadores desenvolveram um material que funciona bem tanto para as células solares orgânicas, feitas com materiais plásticos, quanto para os LEDs orgânicos, igualmente uma opção aos tradicionais LEDs de semicondutores cristalinos.
As demandas conflitantes foram atendidas por um material plasmônico, ou seja, capaz de controlar ondas de elétrons conhecidas como plásmons de superfície
Os plásmons de superfície são ondas eletromagnéticas geradas quando uma luz incidente induz um movimento coletivo dos elétrons na superfície de uma camada fina de metal.
O material é composto por nanopartículas de prata e cádmio que operam em conjunto com pontos quânticos de carbono. Os pontos de carbono funcionam simultaneamente como agente redutor e como molde para a fabricação das células solares e dos LEDs orgânicos.
Célula solar, LED e laser
"O material tem uma emissão de radiação significativa, e uma absorção de luz adicional, levando a um impressionante aumento na corrente," comentou o professor Byeong-Su Kim, coordenador do trabalho.
Quando aplicado na emissão de luz, o novo material aumentou a eficiência luminosa dos LEDs orgânicos de 6,33 para 18,54 lm W-1, e a eficiência de corrente passou de 11,65 para 27,16 cd A-1.
Quando aplicado na absorção de luz, o material fez com que as células solares orgânicas passassem de uma eficiência quântica de 91% para 99%, enquanto a eficiência na conversão de energia subiu de 7,53% para 8,31%.
Se esses números são difíceis de interpretar, basta dizer que eles estão entre os mais elevados já relatados até hoje tanto no caso das células solares orgânicas, quanto no caso dos LEDs orgânicos.
E os pesquisadores sul-coreanos não pretendem parar por aí: segundo eles, o próximo passo é usar o material plasmônica para criar lasers de polímeros.
Bibliografia:

Versatile surface plasmon resonance of carbon-dot-supported silver nanoparticles in polymer optoelectronic devices
Hyosung Choi, Seo-Jin Ko, Yuri Choi, Piljae Joo, Taehyo Kim, Bo Ram Lee, Jae-Woo Jung, Hee Joo Choi, Myoungsik Cha, Jong-Ryul Jeong, In-Wook Hwang, Myoung Hoon Song, Byeong-Su Kim, Jin Young Kim
Nature Photonics
Vol.: Published online
DOI: 10.1038/nphoton.2013.181

quinta-feira, 4 de julho de 2013

Novos cenários na iluminação

ipt iluminaçãoEm 2017 as lâmpadas incandescentes não mais poderão ser comercializadas no Brasil, assim como já ocorreu em 2012 na Europa, e a tendência é de que sejam substituídas pelas fluorescentes compactas (LFC). Já a partir de 1º de julho as lâmpadas incandescentes de potência superior a 100 W não deverão ser encontradas no mercado, de acordo com a portaria interministerial 1.007/2010, pela própria impossibilidade deste modelo alcançar os parâmetros de eficiência energéticaestabelecidos pela portaria.
Para o pesquisador e coordenador do Laboratório de Equipamentos Elétricos e Ópticos do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT), Mario Leite Pereira Filho, a medida implicará uma grande redução no consumo de energia elétrica no País. Estima-se que a iluminação seja responsável por 17% do total da energia total consumida no Brasil, inclusive a doméstica, que utiliza principalmente lâmpadas incandescentes. Outro fator a ser considerado é a maior durabilidade das LFC em comparação às incandescentes.
ipt iluminação“Dependendo do modelo, a lâmpada fluorescente compacta é quatro ou cinco vezes mais econômica do que a equivalente incandescente. Imagine a economia para um prédio que substitui mil lâmpadas de 100 W pela fluorescente compacta! Sem falar na redução de consumo com ar condicionado, por exemplo, ao retirar lâmpadas que aquecem mais o ambiente, além da questão da sustentabilidade, pois há menor descarte de lâmpadas e redução no consumo de combustível e água utilizados nas hidrelétricas”, afirma o pesquisador.
Entretanto, o pesquisador adverte que as indústrias fabricantes de lâmpadas fluorescentes compactas precisam investir cada vez mais em tecnologia e aprimorar os processos de produção, pois o custo final para o consumidor da LFC é três ou quatro vezes maior em relação ao da incandescente. “No Brasil são fabricadas as lâmpadas fluorescentes tubulares e as incandescentes, porém as fluorescentes compactas em geral são produzidas na China. Para o consumidor final perceber concretamente a economia, as LFCs precisam ter um custo menor e uma vida útil ainda maior”, adverte.
Outro fator que provoca a resistência do consumidor em substituir a lâmpada incandescente pela fluorescente compacta é a questão do conforto e da cor. As LFCs normais apresentam cor branca, daí a denominação de lâmpadas frias, e não são indicadas para todos os espaços, como uma sala de estar ou um quarto de dormir, por exemplo.
“A referência ideal de iluminação é o próprio sol, que fornece calor e a melhor reprodução de cor. As pesquisas têm evoluído no sentido de melhorar as características das lâmpadas fluorescentes compactas – já está disponível no mercado uma LFC com a cor mais amarelada, percebida como mais aconchegante, mas o custo ainda é elevado e há uma redução de cerca de 10% na luminosidade”, afirma Pereira Filho. Há outras opções de iluminação, como a lâmpada dicroica que tem a vantagem da cor quente, mas o fluxo de luz é direcionado e sua eficácia ainda é menor que a das LFC, e cresce o consumo da lâmpada LED – entretanto, ela tem alto custo e a reprodução de cor é ainda pior do que a LFC.
O Laboratório de Equipamentos Elétricos e Ópticos tem acompanhado as mudanças do mercado e da legislação, e possui condições para elaborar todos os tipos de estudos e testes de fluxo luminoso, de eficácia luminosa, de vida útil do produto e de segurança para o usuário, um aspecto fundamental para um dispositivo ligado diretamente à rede elétrica. Para Oswaldo Sanchez Jr, pesquisador do laboratório, as inovações no campo da iluminação são constantes e ainda haverá muitas novidades no segmento. “A tendência é que as lâmpadas LED sejam produzidas em maior escala, baixando seus custos e passando a competir com as fluorescentes compactas. Por sua vez, os fabricantes das LFC terão que investir em tecnologia para tornar seu produto cada vez mais vantajoso para o consumidor”, afirma ele.
Fonte: IPT