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El Sol es la fuente de luz natural más económica, pero la necesidad de poseer luz durante el horario nocturno y en ambientes cerrados ha llevado al hombre a desarrollar distintos sistemas de luz artificial. En un principio, estos sistemas se basaban fundamentalmente en la combustión de diversos materiales como la madera, el aceite, el petróleo, entre otros. Pero con el desarrollo de la electricidad se han inventado sistemas de iluminación artificial que brindan un mayor confort. A finales del XIX, las lámparas incandescentes se han empezado a comercializar en forma masiva y a lo largo de los años se ha ido mejorando su calidad.
Las lámparas tradicionales generan una gran cantidad de calor además de producir luz. Contienen un filamento de tungsteno que poco a poco se evapora con el calor, hasta que se quema, y la lámpara deja de funcionar. Emiten una luz ligeramente amarillenta y cálida, y solo aprovechan el 5% de la energía eléctrica que consumen. Ante esta situación se han desarrollado otras alternativas.
Tungsteno (Wolframio)
Símbolo: W.
Peso atómico: 183,85.
Número atómico: 74.
Punto de fusión: 3.380°C.
Punto de ebullición: 5.930°C.
El wolframio o volframio, también llamado tungsteno, es un elemento químico que se encuentra en rocas y en minerales combinado con otras sustancias químicas, pero nunca se encuentra en forma de metal puro.
Tiene el punto de fusión más alto de todos los metales, es por ello que es empleado en aplicaciones con temperaturas muy altas. Por ejemplo, se lo utiliza para la fabricación de componentes para hornos de alta temperatura, piezas para lámparas y componentes para el uso en la tecnología de medicina y de película fina.
Lámparas halógenas
En 1959 surgió la lámpara halógena de tungsteno, también conocida como lámpara de cuarzo. En comparación con las incandescentes comunes, son más pequeñas y eficaces.
Tienen un filamento de tungsteno dentro de una envoltura de cuarzo que contiene gas halógeno. El gas se combina con el tungsteno evaporado y lo recicla haciendo que vuelva al filamento, lo que prolonga su vida útil.
Generalmente son empleadas como luces ambientales ya que emiten una luz blanca y focalizada. Si bien son pequeñas, tienen una alta capacidad de iluminación y un relativo bajo consumo.
Existen lámparas halógenas que necesitan de un transformador. Los transformadores de tipo electrónico disminuyen la pérdida de energía con respecto a los convencionales; y el consumo final de electricidad (lámpara más transformador) puede ser de un 30% inferior al de las bombillas convencionales.
Halógenos
Denominación de los elementos químicos de la familia del cloro, que incluye también flúor, bromo, yodo y astato, caracterizados todos ellos por su elevada electronegatividad.
Lámparas de neón
En la década de 1900 Georges Claude (1870-1960), químico francés, observó el resplandor rojo que se produce cuando se hace pasar una corriente eléctrica a través de un tubo lleno de neón. La iluminación con estos tubos fue utilizada en Francia para el alumbrado público alrededor del año 1930.
En estas lámparas, los átomos de neón reaccionan al recibir una corriente eléctrica. El gas neón se introduce en el tubo y se le aplica una pequeña corriente, así los átomos ganan energía que liberan posteriormente en forma de fotones de luz. La introducción de un filtro o de alguna sustancia química en el tubo cambia el color de la luz.
Así, los tubos de neón proporcionan una amplia variedad de colores llamativos por lo que son empleados en anuncios publicitarios para captar la atención de las personas.
Neón
Símbolo: Ne.
Peso atómico: 20,179.
Número atómico: 10.
Punto de fusión: -248,6°C.
Punto de ebullición: -246°C.
Es el segundo gas noble más ligero y el quinto elemento más abundante en el universo por masa, luego del hidrógeno, helio, oxígeno y carbono. Sin embargo, se encuentra en pequeñas cantidades en la atmósfera y en la corteza terrestre.
Fue descubierto en 1898 por el químico y profesor escocés Sir William Ramsay junto al químico británico Morris William Travers.
Tubo fluorescente
La iluminación fluorescente es económica e ideal para uso comercial.
Los tubos fluorescentes se destacan por tener una vida larga y por consumir cerca de un quinto de la electricidad que consume una lámpara común.
Los componentes principales de los fluorescentes son el tubo de descarga, los casquillos de conexión (uno en cada extremo), los electrodos dispuestos en forma de filamento, el gas de relleno y los polvos fluorescentes.
El funcionamiento parte de una corriente eléctrica que circula por los electrodos para calentarlos. Con el fin de facilitar la descarga eléctrica entre los electrodos, en el interior de la ampolla se dispone un gas noble (como el argón) a baja presión, así como una cantidad reducida de mercurio. Como el gas es fácilmente ionizable, la primera descarga se produce a través de él. Este proceso genera calor suficiente para vaporizar el mercurio, que permitirá la descarga en el régimen de funcionamiento normal.
Dado que las radiaciones ultravioletas producidas por la descarga no son visibles por el ojo humano, se recubre el interior de la ampolla con una sustancia fluorescente, que convierte las radiaciones en luz visible.
Existen lámparas fluorescentes en diversos formatos: tubulares, circulares y en forma de "U", así como lámparas fluorescentes compactas.
Lámparas de bajo consumo
Las lámparas de bajo consumo están basadas en un sistema semejante a los tubos fluorescentes, con una luz fría y blanca. A diferencia del tubo fluorescente que es recto, este tipo de lámparas se encuentra enrollado para reducir espacio.
Son llamadas también “compactas” por su poco volumen y bajo consumo. Éstas se han ido adaptando progresivamente a la medida, formas y soportes de las lámparas de incandescencia. Si bien son más caras que las tradicionales, tienen una vida útil muy superior a ellas y consumen solo un 20 % de la energía absorbida por aquéllas. Gracias a estas ventajas este tipo de lámparas ha ganado amplia aceptación en el mercado.
No es recomendable su uso en aquellos lugares en donde se realicen encendidos y apagados frecuentes dado que la vida útil se reduce ante esa situación.
Un aspecto importante es que estas lámparas al contener mercurio en su interior no deben tirarse a la basura con el resto de los deshechos. En condiciones normales, el mercurio permanece en el interior de la bombilla y no es peligroso. Pero si la lámpara se rompe, circunstancia que puede suceder en los contenedores de residuos, el mercurio terminará contaminando el aire o el agua. Es por ello que es aconsejable comprar bombillas fluorescentes de bajo consumo con un revestimiento externo irrompible.
En caso de rotura de esas bombillas dentro del hogar, se recomienda alejarse en el momento de la rotura para no respirar el vapor, ventilar la vivienda muy bien y, posteriormente, recogerla y desecharla en el contenedor apto para ello.
Mercurio
Símbolo: Hg.
Peso atómico: 200,59.
Número atómico: 80.
Punto de fusión: -38,83°C.
Punto de ebullición: 356,7°C.
A temperatura ambiente, este elemento químico es un líquido blanco plateado. Puede ser encontrado de forma natural en el medio ambiente y es utilizado en una variedad de productos del hogar, como barómetros, termómetros y bombillas fluorescentes. No es buen conductor del calor comparado con otros metales, pero sí es buen conductor de la electricidad.
Superando los 40°C de temperatura, emite vapores corrosivos y tóxicos. Estos gases, al ser más pesados que el aire provocan daños en la salud. Genera irritación en los ojos, la piel y las vías respiratorias. Sin embrago, en los procesos industriales el mercurio y sus compuestos no resultan tan dañinos.
LED
LED, es una sigla en inglés Light Emitting Diode que significa Diodos Emisores de Luz. A diferencia de las lámparas incandescentes tradicionales, calientan un filamento tungsteno a miles de grados Celsius y reciben una corriente eléctrica de muy baja intensidad. Los diodos funcionan con energía eléctrica de corriente continua y no soportan altas temperaturas por lo que vienen provistas de disipadores y aletas de refrigeración.
Cada LED emite luz de baja intensidad, entonces para conseguir la misma calidad de luz que otras fuentes luminosas, estas lámparas vienen compuestas por agrupaciones de LEDs. De acuerdo a la Comisión Europea, es la alternativa de bajo consumo que presenta más ventajas y se recomienda para utilizar en todas las lámparas de uso frecuente o prolongado.
Su vida útil es de 30 veces más que la de una lámpara incandescente, 25 veces más que la de un halógeno, 30 veces más que la de un tubo fluorescente y 3 veces más que la de una lámpara de bajo consumo.
Las primeras LEDs comerciales aparecieron en 1962, solo emitían luz roja tenue y se empleaban principalmente para indicar el prendido y/o apagado de dispositivos electrónicos.
A finales de los 80s y principios de los 90s, se desarrollaron los LEDs amarillos, verdes, azules y blancos. También se mejoró su rendimiento. En las últimas décadas estas lámparas consiguieron conquistar el mercado y su rendimiento fue mejorado exponencialmente.
Este sistema promete una variedad de beneficios sobre otras fuentes de luz:
- Mayor eficiencia
- Mayor longevidad
- Mayor control de distribución de la luz
- Gran variedad de colores posibles
- Baja generación de calor
- Facilidad de reciclado
Los LEDs blancos son ampliamente utilizados para las luces de fondo de pantallas en aparatos electrónicos móviles como los teléfonos celulares, palms y cámaras digitales.
