Las posibilidades de los LED de Perovskita (PeLED) para establecerse como un nuevo estándar en iluminación
- Los PeLED tienen un potencial considerable para convertirse en una tecnología comercialmente viable y sostenible, siempre que se logren superar los desafíos relacionados con la durabilidad y la optimización energética durante la fabricación.
- A medida que se avanza hacia una producción a escala industrial, contar con una evaluación integral de los impactos ambientales y económicos será esencial para garantizar su éxito en el mercado.
El avance de los diodos emisores de luz basados en perovskita, conocidos como PeLED, ha captado la atención de la comunidad científica y de la industria como una de las alternativas más prometedoras para la próxima generación de dispositivos de iluminación y visualización. Aunque su desarrollo tecnológico ha progresado de forma notable en los últimos años, persisten interrogantes clave relacionados con su impacto ambiental y su viabilidad económica, aspectos fundamentales para su eventual llegada al mercado.
Un equipo de investigación de la Universidad de Linköping ha abordado estos desafíos mediante un estudio exhaustivo que analiza tanto los rendimientos ambientales como los costos asociados a 18 configuraciones representativas de PeLED. El objetivo es identificar prácticas industriales óptimas que permitan producir dispositivos sostenibles, considerando todas las etapas del ciclo de vida del producto.
Rendimiento ambiental y económico
El análisis reveló que los PeLED presentan impactos ambientales similares a los de los LED orgánicos (OLED), una tecnología ya madura en el mercado. Contrario a lo que podría suponerse, el contenido de plomo presente en los PeLED no representa una amenaza significativa en términos de toxicidad, de acuerdo con los resultados del estudio.
Desde una perspectiva de sostenibilidad, uno de los retos principales es la vida útil de los dispositivos. Los investigadores estiman que, para que los PeLED sean ambientalmente competitivos, deben alcanzar una duración operativa aproximada de 10.000 horas, lo cual permitiría equilibrar sus impactos durante el ciclo de vida. En términos económicos, las proyecciones indican que los costos de producción futuros podrían situarse en niveles comparables a los de los OLED comerciales, en torno a los 100 millones de dólares estadounidenses.
Innovación y potencial tecnológico
La aparición de los LED revolucionó las industrias de iluminación y pantallas al introducir una tecnología eficiente, flexible y de alta calidad cromática, gracias al fenómeno de la electroluminiscencia. Dentro de este marco, los PeLED destacan por su capacidad de ser fabricados mediante procesos de bajo consumo energético, utilizando materiales abundantes y alcanzando eficiencias notables en los colores primarios (rojo, verde y azul). Además, se han logrado avances sustanciales en su estabilidad operativa, lo que refuerza su potencial para aplicaciones comerciales futuras.
No obstante, evaluar únicamente el desempeño técnico resulta insuficiente para determinar la viabilidad comercial de una tecnología emergente. Factores ambientales, económicos y de diseño deben ser analizados desde una perspectiva global, considerando todas las fases, desde la fabricación hasta la distribución y el uso final.
Consideraciones del ciclo de vida
El análisis del ciclo de vida (LCA) realizado a nivel de laboratorio revela que los principales impactos ambientales asociados a los PeLED provienen de los insumos materiales y, en particular, del elevado consumo energético durante la fabricación. Las etapas más demandantes en términos de energía son las operaciones en atmósfera controlada (cámaras de gas nitrógeno) y los procesos de deposición de materiales por vapor, que juntas representan más del 99% del impacto ambiental total. Por el contrario, la fase de distribución contribuye con menos del 5%, y sus mejoras dependen en gran medida de las condiciones logísticas y no tanto del diseño intrínseco del dispositivo.
En comparación con otros dispositivos basados en perovskita, como las células solares, los PeLED requieren estudios específicos debido a sus diferentes mecanismos de funcionamiento. Mientras las células solares convierten luz en electricidad, los PeLED realizan el proceso inverso, lo que implica utilizar materiales y configuraciones diferenciadas según el color y la longitud de onda deseada.
