El cambio a la iluminación LED exterior ha sido completamente contraproducente

George Dvorsky 11/26/2017. 24 comments
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Para reducir el consumo de energía, muchas jurisdicciones de todo el mundo están haciendo la transición a la iluminación LED para exteriores. Pero como muestra una nueva investigación, esta solución de estado sólido no ha producido el ahorro de energía esperado y, lo que es peor, ha resultado en más contaminación lumínica que nunca.

Utilizando sensores basados ​​en satélites, un equipo internacional de científicos buscó comprender si la superficie de nuestro planeta se vuelve más brillante u oscura por la noche, y determinar si los LED están ahorrando energía a escala global. Con la introducción de la iluminación de estado sólido, como LED, OLED y PLED, se pensó (y se esperaba) que la transición a ella de los filamentos eléctricos convencionales como el alumbrado eléctrico, el gas y el plasma generaría grandes ahorros de energía. De acuerdo con las últimas investigaciones, sin embargo, el uso de LEDs ha resultado en un efecto de "rebote" por el cual muchas jurisdicciones han optado por usar aún more luz debido al ahorro de energía asociado.

De hecho, como muestran los nuevos resultados, la cantidad de iluminación exterior en todo el mundo ha aumentado durante los últimos años. "Como resultado, el mundo ha experimentado una 'pérdida de la noche' generalizada, con la mitad de Europa y una cuarta parte de América del Norte experimentando ciclos de luz-oscuridad sustancialmente modificados", escriben los investigadores en el nuevo estudio , que fue publicado hoy en Scientific Advances .

Se llegó a esta conclusión después de analizar imágenes de alta resolución recopiladas por el instrumento Day-Night-Band (DNB) que está a bordo del satélite meteorológico Suomi NPP. Este sensor presenta una resolución espacial de 2.460 pies (750 metros), y puede "ver" la luz en el rango de 500-900 nm (los humanos ven en el rango de 400-700 nm). Las lámparas tradicionales emiten algunos infrarrojos que el DNB puede detectar, y los LED producen una gran cantidad de luz azul que el sensor no puede ver. Así que a medida que las ciudades cambian sus luces exteriores a LED, los científicos a menudo ven disminuciones en la luz observada por satélite (que, para el ojo humano, parece tener el mismo brillo).

"Por esa razón, esperaba que los países ricos parecieran cada vez más oscuros (incluso si ese no era el caso). En cambio, observamos que los países ricos permanecen constantes, o en muchos casos aumentan ", dijo Christopher Kyba, autor principal del estudio e investigador del Centro de Investigación Alemana de GFZ para Geociencias, en una entrevista con Gizmodo. "Eso significa que, aunque algunas ciudades están ahorrando energía al cambiar a LED, otros lugares se vuelven más brillantes al instalar lámparas nuevas o más brillantes (que necesitan nueva energía). Por lo tanto, los datos no son consistentes con la hipótesis de que, a escala global, los LED ahorran energía para aplicaciones de iluminación exterior ".

Los investigadores han estado documentando el crecimiento constante de la iluminación artificial desde que se inventó, y se han estado preguntando cuándo podría parar la tendencia. Durante la segunda mitad del siglo 20, la luz eléctrica creció a una tasa estimada de 3 a 6 por ciento por año. Según el nuevo estudio, las áreas al aire libre artificialmente iluminadas de la Tierra crecieron un 2,2 por ciento cada año entre 2012 y 2015, con un crecimiento de radiancia total del 1,8 por ciento cada año. Durante este lapso, casi 60 países experimentaron aumentos rápidos en la iluminación nocturna entre 110 a 150 por ciento, mientras que otros 20 países experimentaron tasas de crecimiento de hasta 150 por ciento o más. Casi 40 se mantuvieron estables, con solo 16 países experimentando tasas decrecientes de iluminación nocturna.

Huelga decir, y como Kyba señaló, estas tasas no fueron consistentes en todo el mundo. En países desarrollados como Estados Unidos y España, las tasas de iluminación se mantuvieron estables, pero la mayoría de las naciones de América del Sur, África y Asia experimentaron un crecimiento. En países devastados por la guerra, como Siria y Yemen, las tasas de iluminación exterior disminuyeron. El nuevo estudio muestra que, en lo que respecta a la iluminación nocturna, la mayor parte del mundo todavía está jugando a alcanzar los estándares de iluminación exterior del Primer Mundo.

Es inquietante que los resultados presentados en el nuevo estudio en realidad sean peores de lo que sugieren los datos. Como se mencionó anteriormente, DRB no puede detectar la luz azul de baja longitud de onda, que los humanos pueden ver. Nuestro planeta, por lo tanto, es incluso más brillante por la noche de lo que sugieren los datos.

"Este estudio es importante porque valida con datos dos cosas que sospechamos: que la tasa de crecimiento de la contaminación lumínica continúa hacia arriba a escala mundial, y que la migración de la iluminación exterior de las tecnologías más antiguas al LED no está teniendo el beneficio esperado en términos de reducciones globales en el uso de la energía ", le dijo a Gizmodo John Barentine, científico físico residente de la Asociación Internacional del Cielo Oscuro . "El último punto es especialmente importante porque varios gobiernos se han convencido de convertir su iluminación exterior en LED sobre la base de las reducciones prometidas en el uso de energía".

Barentine, quien no participó en el nuevo estudio, dice que el ahorro en costos de la eficiencia energética mejorada de la iluminación LED se ha dirigido hacia el despliegue de más iluminación y con importantes consecuencias ambientales tanto en términos de contaminación lumínica como de emisiones de carbono.

"No es hipérbole describir el problema global de la contaminación lumínica como algo sin precedentes y asombroso", dijo. "Más allá del problema de la energía, el principal impacto ambiental de la luz artificial en la noche está en la salud y el bienestar de prácticamente todos los organismos de la Tierra, incluidos los humanos".

La iluminación nocturna se considera un contaminante ambiental serio, que interrumpe a los animales, las plantas y los microorganismos nocturnos. Pero también es malo para la salud humana ya que interrumpe el ritmo circadiano biológico, lo que lleva a trastornos metabólicos.

Thomas Davies, ecologista de la comunidad de la Universidad de Exeter, que no está afiliado al nuevo estudio, dice que no es ningún secreto que la luz artificial nocturna es un contaminante generalizado, pero estimar la velocidad a la que se está expandiendo ha sido un desafío técnico.

"Esta investigación supera muchos de estos problemas técnicos, proporcionando estimaciones confiables de la tasa de expansión global en la contaminación por luz artificial", dijo Davies a Gizmodo. "Las cifras son verdaderamente impactantes, dado que sabemos que iluminar el ambiente nocturno puede tener ramificaciones generalizadas para el medioambiente y la salud humana".

Barentine dice que la solución a este problema es bastante simple, pero requerirá que cambiemos gradualmente nuestra relación con la luz por la noche.

"Podríamos reducir instantáneamente el problema a la mitad si garantizamos que todas las lámparas de alumbrado exterior están completamente blindadas, lo que significa que no emitieron luz directamente sobre el horizonte", le dijo a Gizmodo. "Podríamos reducir aún más la cantidad de contaminación lumínica en el mundo si las luminarias se diseñan e instalan adecuadamente de manera que la luz que emiten se limite al área de tareas y no se proporcione en mayor intensidad de la necesaria para iluminar la tarea de manera segura. Por último, podríamos reducir el daño biológico de nuestras luces asegurándonos de que emitan tan poca luz de longitud de onda corta (azul) como sea posible, eligiendo lámparas "más cálidas".

La forma más efectiva de lograr estos cambios es a través de la política pública, dice Barentine, por lo que debemos alentar la codificación de estos principios en las leyes locales, regionales y nacionales en todo el mundo.

Estas soluciones suenan simples, y son ciertamente sensatas, pero es bastante conveniente para aquellos de nosotros en el mundo desarrollado imponer estándares tan elevados en lugares donde la luz nocturna se está utilizando por primera vez. Claro, tenemos que cambiar la cultura en torno al uso de la luz exterior, pero comencemos esta conversación en lugares donde ya damos por sentada la iluminación nocturna.

[ Avances científicos ]

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