SUMATRA: Aspectos Fundamentales de la Iluminación Sostenible según el Estudio del Dr. Knoche, Manager Research de TRILUX

La sostenibilidad ha evolucionado de ser un concepto opcional a convertirse en un imperativo para todas las industrias, incluidas las de la iluminación. En un contexto donde el cambio climático es una realidad innegable y la eficiencia en el uso de recursos se torna crucial, el proyecto SUMATRA, iniciado en 2021 y liderado por el Dr. Sebastian Knoche, Manager Research en TRILUX, presenta resultados que constituyen un esfuerzo innovador en la evaluación científica de la sostenibilidad de las luminarias.

La investigación abarca desde la evaluación del ciclo de vida hasta las prácticas de reciclaje, ofreciendo un marco sólido para comprender cómo la industria de la iluminación puede avanzar hacia un futuro más sostenible.

CONCEPTO DE SOSTENIBILIDAD Y CONTEXTO HISTÓRICO

La sostenibilidad se define como la capacidad de llevar a cabo actividades humanas sin agotar los recursos disponibles, asegurando así su continuidad indefinida. Según la definición de la ONU en su informe "Our Common Future" de 1987, el desarrollo sostenible es "aquel que satisface las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de las futuras generaciones para satisfacer sus propias necesidades". Este concepto se articula en tres pilares esenciales:

1. Sostenibilidad Ecológica: Preservar los ecosistemas y reducir el impacto ambiental.

2. Sostenibilidad Social: Fomentar la equidad social y el bienestar humano.

3. Sostenibilidad Económica: Promover un crecimiento económico viable a largo plazo sin dañar el medio ambiente.

El término "sostenibilidad" tiene su origen en el ámbito de la silvicultura, específicamente en el concepto introducido por Hans Carl von Carlowitz en 1713, quien propuso no talar más árboles de los que pudieran regenerarse, planteando así una relación equilibrada entre el uso de recursos y su renovación.

EVALUACIONES DEL CICLO DE VIDA (LCA) DE LAS LUMINARIAS

Un componente fundamental de la investigación llevada a cabo por el Dr. Sebastian Knoche en el marco del proyecto SUMATRA fue la realización de evaluaciones del ciclo de vida (LCA) de diversos tipos de luminarias. Estas evaluaciones son cruciales para comprender el impacto ambiental de un producto desde su fabricación hasta su eliminación. En el análisis de las luminarias, las LCA consideraron varias categorías de impacto ambiental:

• Potencial de Agotamiento Abiótico (ADP): Este indicador evalúa el consumo de recursos no renovables, como minerales y combustibles fósiles, que son fundamentales en la producción de luminarias. El ADP se expresa en equivalentes de antimonio (Sb-eq).

• Potencial de Calentamiento Global (GWP): El GWP mide las emisiones de gases de efecto invernadero a lo largo del ciclo de vida de las luminarias, expresadas en kilogramos de CO2 equivalente. Este aspecto es crítico, ya que el 12.9% del consumo total de electricidad en Alemania se destina a la iluminación.

• Toxicidades: Se refiere a los impactos negativos en el agua dulce, marina, terrestre y en la salud humana, derivados de la liberación de sustancias tóxicas durante la fabricación, uso y disposición de las luminarias.

• Potencial de Acidificación (AP): Relacionado con las emisiones que contribuyen a la lluvia ácida, afectando ecosistemas terrestres y acuáticos.

• Potencial de Eutrofización (EP): Este indicador mide el exceso de nutrientes en cuerpos de agua, lo cual puede provocar fenómenos como la proliferación de algas nocivas.

• Potencial de Agotamiento de la Capa de Ozono (ODP): Evalúa el impacto en la capa de ozono estratosférico, que es esencial para bloquear la radiación ultravioleta dañina.

• Potencial de Creación de Ozono Fotoquímico (POCP): Se refiere a la formación de ozono a nivel del suelo, lo cual resulta perjudicial tanto para la salud humana como para el medio ambiente.

HALLAZGOS CLAVE DEL CICLO DE VIDA

1. Consumo de Energía: Las luminarias de alto consumo energético, como la "Highbay", destacan por su notable GWP. Por ejemplo, este tipo de luminaria, que consume 157 W y cuenta con 600 LEDs, puede alcanzar un GWP de hasta 5,000 kg de CO2-eq durante su ciclo de vida.

2. Impacto de los LED: Los módulos LED, especialmente aquellos que utilizan alambres de conexión de aleación de oro, presentan un ADP considerablemente más alto. Se ha demostrado que los LEDs con alambres de conexión pueden tener un impacto abiótico 500 veces mayor que los LEDs flip-chip, que no requieren dichos alambres.

3. Transporte y Producción: El impacto del transporte en el GWP es relativamente bajo en comparación con la fase de uso. Por ejemplo, trasladar una luminaria de 5 kg a lo largo de 19,000 km en barco genera aproximadamente 1.6 kg de CO2-eq, mientras que la producción de la misma luminaria puede emitir hasta 30 kg de CO2-eq.

    

RECICLAJE DE LUMINARIAS: DESAFÍOS Y OPORTUNIDADES

El reciclaje es un elemento esencial en la sostenibilidad; sin embargo, los hallazgos del Dr. Knoche indican que, dentro de la economía circular, el reciclaje debería ser considerado como la última opción. Esto se debe a que una gran parte del valor de una luminaria se pierde durante el proceso de reciclaje, donde solo se recuperan materiales básicos como metales y plásticos.

Desafíos del Reciclaje

1. Reciclabilidad Real: Aunque los materiales pueden ser teóricamente reciclables, en la práctica su reciclabilidad depende de factores técnicos como la capacidad de detectarlos y separarlos durante el proceso de reciclaje. Además, la disponibilidad de instalaciones de reciclaje adecuadas y sistemas de recolección eficientes es fundamental.

2. Pérdida de Valor: El reciclaje de una luminaria puede recuperar materiales con un valor estimado de 1 €, mientras que su producción inicial puede haber costado entre 40 y 50 €. Esto refleja una significativa destrucción de valor en el proceso de reciclaje, donde no se recuperan los costos de producción ni el valor añadido durante la fabricación.

3. Metales vs Plásticos: Los metales como el acero, cobre y aluminio se reciclan de manera eficiente, mientras que los plásticos tienden a ser incinerados debido a la dificultad de separarlos y reciclarlos en procesos industriales.

Oportunidades y Estrategias Alternativas al Reciclaje

El reciclaje debe considerarse como el "último recurso" en la jerarquía de la economía circular. Estrategias como la reutilización, reparación y remanufactura son más efectivas para mantener el valor de los productos durante más tiempo y para reducir el impacto ambiental.

En la "Economía Circular", estas estrategias se representan como círculos más pequeños dentro de la "mariposa circular", un diagrama que ilustra que cuanto más pequeño es el círculo, menor es el esfuerzo requerido para volver a poner en uso los materiales.

La investigación realizada por el Dr. Sebastian Knoche en el proyecto SUMATRA destaca la necesidad urgente de revaluar el diseño, uso y disposición de las luminarias. La eficiencia energética y el uso de materiales sostenibles son componentes clave para mitigar el impacto ambiental de la industria de la iluminación. Además, la adopción de estrategias de economía circular, priorizando la reutilización y la reparación en lugar del reciclaje, es fundamental para avanzar hacia un futuro más sostenible.

Este análisis no solo proporciona un marco sólido para la industria de la iluminación, sino que también ofrece una guía para otras industrias tecnológicas en su búsqueda de la sostenibilidad. Con una combinación de innovaciones en diseño, materiales y procesos, es posible no solo reducir el impacto ambiental, sino también maximizar el valor y la eficiencia en el uso de recursos a lo largo de todo el ciclo de vida del producto.