A indústria e o governo brasileiros precisarão investir US$20 bilhões (R$37,18 bilhões) em pesquisa e inovação até 2015, para desenvolver e produzir lâmpadas LED e competir internacionalmente sem depender de importações de um dos componentes mais essenciais para eficiência energética do mundo.
A estimativa é do professor e engenheiro eletricista José Gil Oliveira, chefe da seção técnica de Fotometria do Instituto de Eletrotécnica e Energia da USP (IEE/USP), que desde 1990 pesquisa eficiência energética em iluminação LED (sigla em inglês para diodo emissor de luz).
"Isso é o que eu estimo que está sendo investido nos EUA. Com isso, conseguiremos cortar caminho e alcançá-los", afirmou Oliveira referindo-se aos investimentos da indústria destinados à pesquisa em LED no maior celeiro de inovações do segmento no mundo, o Vale do Silício, no estado da Califórnia.
"Eu como brasileiro gostaria que a gente estivesse na vanguarda. E que o governo tivesse uma política de pesquisa para acompanhar isso. Se a indústria brasileira começar agora, tem até 15 anos para poder se adaptar, ou seja, ter um produto competitivo, mais eficiente, com escala, mais barato."
O período de 15 anos é o tempo em que especialistas estimam que a tecnologia LED estará amadurecida, tendo alcançado um alta eficiência energética e apta a ser comercializada em larga escala, com preços competitivos em todo o mundo.
Esses 15 anos, contudo, são observados como um período de transição para o que o mercado e especialistas têm como fato consumado: o LED é a próxima geração de iluminação.
E é por isso que Oliveira não está sozinho ao defender o caráter estratégico da necessidade de desenvolvimento doméstico do LED de alta intensidade luminosa para substutir no futuro as lâmpadas fluorescentes compactas, que hoje começam a tomar o lugar das incandescentes, uma tecnologia de 1879, cujo banimento está acontecendo mundo afora.
A melhoria da eficiência energética dos sistemas de iluminação no Brasil é defendida no estudo "Caminhos para uma economia de baixa emissão de carbono no Brasil", da McKinsey & Company, que identifica as principais oportunidades para que o Brasil atenda o ideal de abatimento de emissões de carbono de 70% até 2030, contra o aquecimento global catastrófico.
Em iluminação, eficiência energética é a razão entre o potencial luminoso de uma fonte de luz, medido em lumens, e o consumo de energia, medido em watts. O estudo da McKinsey indica que a troca de lâmpadas incandescentes de 12 lúmen/watt e CFL (lâmpadas fluorescentes compactas) de 60 lúmen/watt por LED de de 150 lumens/watt será responsável pela conservação de 2,12 toneladas de gases do efeito estufa até 2030 - o equivalente a 25% das oportunidades de redução de emissões de carbono do setor de construção civil no ano base de 2005.
A líder mundial do setor de iluminação e primeira empresa a lançar um exemplar de LED dirigido ao retrofit residencial, a Phillips, em seu site brasileiro discretamente (na última linha da página) afirma que 'a propriedade intelectual da aplicação e de luminárias será essencial' para quem quiser ter o LED como solução.
Segundo Oliveira, a pesquisa no país está num patamar inferior aos líderes mundiais como Estados Unidos, China e Europa e não existem fábricas brasileiras. O que há são cerca de 60 montadoras de LED, que importam os componentes e por cujo uso pagam royalties.
"Todo o desenvolvimento e a fabricação mundial de componentes concentra-se na China", disse.
A implantação de fábricas no Brasil contribuiria para baratear o LED no país e torná-lo mais confiável, garantindo a demanda, reduzindo o tempo de espera por produtos e por assistência técnica, afirmou o engenheiro eletricista Márcio Visini, analista comercial do setor de Coordenação de Usos Finais da AES Eletropaulo, distribuidora de energia elétrica no estado de São Paulo. Segundo Visini - que avalia produtos LED para aplicação em iluminação de rua, como semáforos -, a redução da carga tributária também é fundamental para o desenvolvimento do mercado.
Entretanto, essa realidade parece se manter bastante distante para o brasileiro. Ainda não há política pública no Brasil em prol do desenvolvimento de um mercado local para a tecnologia. Almeida afirma que, no Brasil, até agora não foram divulgados dados que compilem os investimentos em pesquisa e inovação no setor.
ADEUS À LÂMPADA DE THOMAS EDISON
O mais próximo disso são duas minutas de portarias do Ministério das Minas e Energia. Uma busca banir lâmpadas incandescentes com baixa eficiência energética nos próximos anos – iniciativa que já foi adotada por governos de outros países -, e outra que aumenta as exigências de eficiência para a produção de fluorescentes. Empresas grandes do setor, como a Phillips e a GE, já anunciaram o encerramento da fabricação de lâmpadas fluorescentes.
O banimento das incandescentes se dará em fases: até então, pelo que define a minuta da portaria, entre 2010 a 2011 as lâmpadas de 200 e 150 watts deveriam deixar o mercado. As lâmpadas de uso mais disseminado, de 100 e 60 watts, perderiam espaço em 2011 e 2012. Em 2013, caem as lâmpadas de 40 e 25 watts.
Paulo Leoneli da Secretária de Planejamento Energético do Ministério das Minas e Energia, afirmou que já foi feita uma consolidação das contribuições oriundas da consulta pública sobre a minuta. O texto final da portaria interministerial acontecerá após uma audiência pública, ainda sem data definida, e cujo processo encontra-se em análise na Consultoria Jurídica do ministério.
Segundo Rafael Meirelles David, chefe da Divisão de Eficiência Energética em Equipamentos da Eletrobrás, é possível que o texto final inclua mais um ano para o banimento das incandescentes, o que teria sido solicitado pela indústria da iluminação.
A falta de fomento governamental se reflete em distorções no sistema. Segundo David, a realização de compras 'verdes' pelo governo é comprometida pelo fato de que a instrução normativa lançada recentemente e que orienta a aquisição de bem pela União com critérios verdes é facultativa.
"Ela fala que as compras (verdes) devem ser realizadas preferencialmente", disse. Ou seja, as compras verdes não são compulsórias. Acaba falando mais alto é a velha lei das licitações 8666, que geralmente privilegia o menor preço.
INCENTIVOS NOS EUA
Os Estados Unidos estão bem mais adiantados que o Brasil, inclusive em estratégias de apoio à pesquisa. Além dos US$62 milhões investidos em 2010 pelo Departamento de Energia (DOE, na sigla em inglês) do governo dos EUA para financiar pesquisas em LED, a premiação L-Prize surgiu como uma alternativa criativa de fomento.
O prêmio do DOE é uma corrida por inovação na qual há na reta final, em setembro de 2010, destinará US$10 milhões ao desenvolvimento do projeto de lâmpada LED que apresentar a maior eficiência energética.
Também é requisito que as propostas sejam orientadas ao retrofit, ou seja, os modelos LED deverão ter roscas como as lâmpada de Edison para que que possam encaixar nos onipresentes soquetes de lâmpadas incandescentes, o que favorece a economia de dinheiro e recursos naturais com a eliminação da necessidade de trocar peças e fiação.
A parte mais bojuda do prêmio, entretanto, é outra: o vencedor terá prioridade no fornecimento para atender compras do governo.
Esse investimento todo tem uma razão de ser: a indústria do LED ainda vive sua infância, não apenas no Brasil, mas em todo o mundo. Os fabricantes informam já ter desenvolvido produtos mais eficientes que as incandescentes, mas os pesquisadores afirmam que ainda não há uma lâmpada LED à venda ao consumidor cuja eficiência energética seja superior às compactas. As que existem estão ainda nos laboratórios.
"Segundo pesquisas recentes, já existem em laboratório LED com eficiência luminosa para 200 lumens/watt. Mas a previsão para que esse produto se torne realidade é para daqui dois a cinco anos", disse Almeida.
Segundo ele, a cada ano que passa, dobra-se a eficiência energética na mesma medida em que os preços caem pela metade. Hoje uma lâmpada LED é cerca de 20 vezes mais cara que uma incandescente.
O que a indústria precisa vencer está ilustrado na tabela abaixo, que representam o estado da arte da iluminação LED nos tempos atuais:
Tipo de Lâmpada
Vida útil (h)
Eficiência Energética (lm/W)
Fluxo Luminoso (lumens)
Incandescente
1000
10 a 15
1000
Fluorescente
8000
75 a 95
2700
LED
50000
30 a 40
200
Uma recém-publicada pesquisa da empresa de inteligência de mercado para cleantech, Pike Research, indica que até 2020 o mercado de luz LED abocanhará 46% do mercado de iluminação norte-americano, estimado em US$4,4 bilhões.
De acordo com informações da Phillips, os LED respondem por apenas seis a oito por cento dos 45 bilhões a 50 bilhões de euros em vendas anuais de iluminação em 2009. A empresa, que vendeu 6,5 bilhões de euros nesse segmento em 2009, calcula que o mercado mundial de iluminação vá movimentar mais de 80 bilhões de euros em 2015.
O mercado de LED no Brasil movimenta US$100 milhões ao ano, segundo informações publicadas na Revista Lumiére.
"É possível que até 2020 cerca de 20 a 25% das fontes de luz hoje instaladas sejam substituídas por LEDs, é uma questão de rapidez com que os custos dos LEDs baixem a níveis competitivos com as outras tecnologias e os eventuais incentivos que serão alocados para a utilização destas fontes de luz mais eficientes. Até 2030 é provável que cerca de metade das fontes de luz aplicadas sejam compostas por LEDs e OLEDs", disse o diretor técnico da Abilux, Isac Roizenblat.
LÂMPADAS E CATEGORIAS
Incandescente
Lâmpada inventada por Thomas Alva Edison em 1879. Ela utiliza um filamento incandescente dentro de um bulbo com gás ou vácuo para emitir luz. Revolucionou o mundo quando surgir, mas hoje é ultrapassada, por ser altamente ineficiente: apenas 5% da sua energia é transformada em luz e os outros 95% são dissipados em forma de calor. Saiba mais
Fluorescente compacta
As lâmpadas fluorescentes funcionam de modo semelhante aos tubos de descarga de gás néon, possuem um par de elétrodos em cada extremo. O tubo de vidro é coberto com um material à base de fósforo que produz luz visível quando excitado com radiação ultravioleta gerada pela ionização dos gases. Internamente são carregadas com gases inertes de baixa pressão, sendo que as mais comuns utilizam o argônio. Além da cobertura de fósforo, existem elétrodos em forma de filamentos nas suas extremidades. Sua função é pré-aquecer seu interior para reduzir a tensão elétrica necessária à ionização, dando a partida no processo de bombardeamento por íons positivos dos gases no interior do tubo. Sua eficiência energética fica entre 57 e 67 lúmem/watt. Saiba mais
LED
O LED (sigla em inglês para diodo emissor de luz) é um semicondutor (junção P-N) que quando energizado emite luz visível. Trata-se de uma forma de luz emitida por componente sólido, diferente das demais que utilizam gases. A luz não é monocromática (como em um laser), mas consiste de uma banda espectral relativamente estreita e é produzida pelas interacções energéticas do electon. O processo de emissão de luz pela aplicação de uma fonte elétrica de energia é chamado eletroluminescência. Em qualquer junção P-N polarizada diretamente, dentro da estrutura, próximo à junção, ocorrem recombinações de lacunas e elétrons. Essa recombinação exige que a energia possuída por esse eletrons, que até então era livre, seja liberada, o que ocorre na forma de calor ou fótons de luz.
Transforma 95% da energia consumida em luz e 5% em calor. Um dos desafios da pesquisa atual é solucionar o problema do gerenciamento térmico desses 5%, que não é uma tarefa simples de ser realizada. Eficiência energética (das versões comerciais): 30 a 40 lúmem/watt. Eficiência energética (em laboratório): acima de 200 lúmem/watt. Saiba mais
Fontes: Wikipedia e José Gil Oliveira, engenheiro eletricista chefe da seção técnica de Fotometria do Instituto de Eletrotécnica e Energia da USP (IEE/USP).
http://www.revistasustentabilidade.com.br/eficiencia-energetica/brasil-precisa-investir-rs-37-bi-ate-2015-em-inovacao-para-ser-autonomo-na-producao-de-leds
A estimativa é do professor e engenheiro eletricista José Gil Oliveira, chefe da seção técnica de Fotometria do Instituto de Eletrotécnica e Energia da USP (IEE/USP), que desde 1990 pesquisa eficiência energética em iluminação LED (sigla em inglês para diodo emissor de luz).
"Isso é o que eu estimo que está sendo investido nos EUA. Com isso, conseguiremos cortar caminho e alcançá-los", afirmou Oliveira referindo-se aos investimentos da indústria destinados à pesquisa em LED no maior celeiro de inovações do segmento no mundo, o Vale do Silício, no estado da Califórnia.
"Eu como brasileiro gostaria que a gente estivesse na vanguarda. E que o governo tivesse uma política de pesquisa para acompanhar isso. Se a indústria brasileira começar agora, tem até 15 anos para poder se adaptar, ou seja, ter um produto competitivo, mais eficiente, com escala, mais barato."
O período de 15 anos é o tempo em que especialistas estimam que a tecnologia LED estará amadurecida, tendo alcançado um alta eficiência energética e apta a ser comercializada em larga escala, com preços competitivos em todo o mundo.
Esses 15 anos, contudo, são observados como um período de transição para o que o mercado e especialistas têm como fato consumado: o LED é a próxima geração de iluminação.
E é por isso que Oliveira não está sozinho ao defender o caráter estratégico da necessidade de desenvolvimento doméstico do LED de alta intensidade luminosa para substutir no futuro as lâmpadas fluorescentes compactas, que hoje começam a tomar o lugar das incandescentes, uma tecnologia de 1879, cujo banimento está acontecendo mundo afora.
A melhoria da eficiência energética dos sistemas de iluminação no Brasil é defendida no estudo "Caminhos para uma economia de baixa emissão de carbono no Brasil", da McKinsey & Company, que identifica as principais oportunidades para que o Brasil atenda o ideal de abatimento de emissões de carbono de 70% até 2030, contra o aquecimento global catastrófico.
Em iluminação, eficiência energética é a razão entre o potencial luminoso de uma fonte de luz, medido em lumens, e o consumo de energia, medido em watts. O estudo da McKinsey indica que a troca de lâmpadas incandescentes de 12 lúmen/watt e CFL (lâmpadas fluorescentes compactas) de 60 lúmen/watt por LED de de 150 lumens/watt será responsável pela conservação de 2,12 toneladas de gases do efeito estufa até 2030 - o equivalente a 25% das oportunidades de redução de emissões de carbono do setor de construção civil no ano base de 2005.
A líder mundial do setor de iluminação e primeira empresa a lançar um exemplar de LED dirigido ao retrofit residencial, a Phillips, em seu site brasileiro discretamente (na última linha da página) afirma que 'a propriedade intelectual da aplicação e de luminárias será essencial' para quem quiser ter o LED como solução.
Segundo Oliveira, a pesquisa no país está num patamar inferior aos líderes mundiais como Estados Unidos, China e Europa e não existem fábricas brasileiras. O que há são cerca de 60 montadoras de LED, que importam os componentes e por cujo uso pagam royalties.
"Todo o desenvolvimento e a fabricação mundial de componentes concentra-se na China", disse.
A implantação de fábricas no Brasil contribuiria para baratear o LED no país e torná-lo mais confiável, garantindo a demanda, reduzindo o tempo de espera por produtos e por assistência técnica, afirmou o engenheiro eletricista Márcio Visini, analista comercial do setor de Coordenação de Usos Finais da AES Eletropaulo, distribuidora de energia elétrica no estado de São Paulo. Segundo Visini - que avalia produtos LED para aplicação em iluminação de rua, como semáforos -, a redução da carga tributária também é fundamental para o desenvolvimento do mercado.
Entretanto, essa realidade parece se manter bastante distante para o brasileiro. Ainda não há política pública no Brasil em prol do desenvolvimento de um mercado local para a tecnologia. Almeida afirma que, no Brasil, até agora não foram divulgados dados que compilem os investimentos em pesquisa e inovação no setor.
ADEUS À LÂMPADA DE THOMAS EDISON
O mais próximo disso são duas minutas de portarias do Ministério das Minas e Energia. Uma busca banir lâmpadas incandescentes com baixa eficiência energética nos próximos anos – iniciativa que já foi adotada por governos de outros países -, e outra que aumenta as exigências de eficiência para a produção de fluorescentes. Empresas grandes do setor, como a Phillips e a GE, já anunciaram o encerramento da fabricação de lâmpadas fluorescentes.
O banimento das incandescentes se dará em fases: até então, pelo que define a minuta da portaria, entre 2010 a 2011 as lâmpadas de 200 e 150 watts deveriam deixar o mercado. As lâmpadas de uso mais disseminado, de 100 e 60 watts, perderiam espaço em 2011 e 2012. Em 2013, caem as lâmpadas de 40 e 25 watts.
Paulo Leoneli da Secretária de Planejamento Energético do Ministério das Minas e Energia, afirmou que já foi feita uma consolidação das contribuições oriundas da consulta pública sobre a minuta. O texto final da portaria interministerial acontecerá após uma audiência pública, ainda sem data definida, e cujo processo encontra-se em análise na Consultoria Jurídica do ministério.
Segundo Rafael Meirelles David, chefe da Divisão de Eficiência Energética em Equipamentos da Eletrobrás, é possível que o texto final inclua mais um ano para o banimento das incandescentes, o que teria sido solicitado pela indústria da iluminação.
A falta de fomento governamental se reflete em distorções no sistema. Segundo David, a realização de compras 'verdes' pelo governo é comprometida pelo fato de que a instrução normativa lançada recentemente e que orienta a aquisição de bem pela União com critérios verdes é facultativa.
"Ela fala que as compras (verdes) devem ser realizadas preferencialmente", disse. Ou seja, as compras verdes não são compulsórias. Acaba falando mais alto é a velha lei das licitações 8666, que geralmente privilegia o menor preço.
INCENTIVOS NOS EUA
Os Estados Unidos estão bem mais adiantados que o Brasil, inclusive em estratégias de apoio à pesquisa. Além dos US$62 milhões investidos em 2010 pelo Departamento de Energia (DOE, na sigla em inglês) do governo dos EUA para financiar pesquisas em LED, a premiação L-Prize surgiu como uma alternativa criativa de fomento.
O prêmio do DOE é uma corrida por inovação na qual há na reta final, em setembro de 2010, destinará US$10 milhões ao desenvolvimento do projeto de lâmpada LED que apresentar a maior eficiência energética.
Também é requisito que as propostas sejam orientadas ao retrofit, ou seja, os modelos LED deverão ter roscas como as lâmpada de Edison para que que possam encaixar nos onipresentes soquetes de lâmpadas incandescentes, o que favorece a economia de dinheiro e recursos naturais com a eliminação da necessidade de trocar peças e fiação.
A parte mais bojuda do prêmio, entretanto, é outra: o vencedor terá prioridade no fornecimento para atender compras do governo.
Esse investimento todo tem uma razão de ser: a indústria do LED ainda vive sua infância, não apenas no Brasil, mas em todo o mundo. Os fabricantes informam já ter desenvolvido produtos mais eficientes que as incandescentes, mas os pesquisadores afirmam que ainda não há uma lâmpada LED à venda ao consumidor cuja eficiência energética seja superior às compactas. As que existem estão ainda nos laboratórios.
"Segundo pesquisas recentes, já existem em laboratório LED com eficiência luminosa para 200 lumens/watt. Mas a previsão para que esse produto se torne realidade é para daqui dois a cinco anos", disse Almeida.
Segundo ele, a cada ano que passa, dobra-se a eficiência energética na mesma medida em que os preços caem pela metade. Hoje uma lâmpada LED é cerca de 20 vezes mais cara que uma incandescente.
O que a indústria precisa vencer está ilustrado na tabela abaixo, que representam o estado da arte da iluminação LED nos tempos atuais:
Tipo de Lâmpada
Vida útil (h)
Eficiência Energética (lm/W)
Fluxo Luminoso (lumens)
Incandescente
1000
10 a 15
1000
Fluorescente
8000
75 a 95
2700
LED
50000
30 a 40
200
Uma recém-publicada pesquisa da empresa de inteligência de mercado para cleantech, Pike Research, indica que até 2020 o mercado de luz LED abocanhará 46% do mercado de iluminação norte-americano, estimado em US$4,4 bilhões.
De acordo com informações da Phillips, os LED respondem por apenas seis a oito por cento dos 45 bilhões a 50 bilhões de euros em vendas anuais de iluminação em 2009. A empresa, que vendeu 6,5 bilhões de euros nesse segmento em 2009, calcula que o mercado mundial de iluminação vá movimentar mais de 80 bilhões de euros em 2015.
O mercado de LED no Brasil movimenta US$100 milhões ao ano, segundo informações publicadas na Revista Lumiére.
"É possível que até 2020 cerca de 20 a 25% das fontes de luz hoje instaladas sejam substituídas por LEDs, é uma questão de rapidez com que os custos dos LEDs baixem a níveis competitivos com as outras tecnologias e os eventuais incentivos que serão alocados para a utilização destas fontes de luz mais eficientes. Até 2030 é provável que cerca de metade das fontes de luz aplicadas sejam compostas por LEDs e OLEDs", disse o diretor técnico da Abilux, Isac Roizenblat.
LÂMPADAS E CATEGORIAS
Incandescente
Lâmpada inventada por Thomas Alva Edison em 1879. Ela utiliza um filamento incandescente dentro de um bulbo com gás ou vácuo para emitir luz. Revolucionou o mundo quando surgir, mas hoje é ultrapassada, por ser altamente ineficiente: apenas 5% da sua energia é transformada em luz e os outros 95% são dissipados em forma de calor. Saiba mais
Fluorescente compacta
As lâmpadas fluorescentes funcionam de modo semelhante aos tubos de descarga de gás néon, possuem um par de elétrodos em cada extremo. O tubo de vidro é coberto com um material à base de fósforo que produz luz visível quando excitado com radiação ultravioleta gerada pela ionização dos gases. Internamente são carregadas com gases inertes de baixa pressão, sendo que as mais comuns utilizam o argônio. Além da cobertura de fósforo, existem elétrodos em forma de filamentos nas suas extremidades. Sua função é pré-aquecer seu interior para reduzir a tensão elétrica necessária à ionização, dando a partida no processo de bombardeamento por íons positivos dos gases no interior do tubo. Sua eficiência energética fica entre 57 e 67 lúmem/watt. Saiba mais
LED
O LED (sigla em inglês para diodo emissor de luz) é um semicondutor (junção P-N) que quando energizado emite luz visível. Trata-se de uma forma de luz emitida por componente sólido, diferente das demais que utilizam gases. A luz não é monocromática (como em um laser), mas consiste de uma banda espectral relativamente estreita e é produzida pelas interacções energéticas do electon. O processo de emissão de luz pela aplicação de uma fonte elétrica de energia é chamado eletroluminescência. Em qualquer junção P-N polarizada diretamente, dentro da estrutura, próximo à junção, ocorrem recombinações de lacunas e elétrons. Essa recombinação exige que a energia possuída por esse eletrons, que até então era livre, seja liberada, o que ocorre na forma de calor ou fótons de luz.
Transforma 95% da energia consumida em luz e 5% em calor. Um dos desafios da pesquisa atual é solucionar o problema do gerenciamento térmico desses 5%, que não é uma tarefa simples de ser realizada. Eficiência energética (das versões comerciais): 30 a 40 lúmem/watt. Eficiência energética (em laboratório): acima de 200 lúmem/watt. Saiba mais
Fontes: Wikipedia e José Gil Oliveira, engenheiro eletricista chefe da seção técnica de Fotometria do Instituto de Eletrotécnica e Energia da USP (IEE/USP).
http://www.revistasustentabilidade.com.br/eficiencia-energetica/brasil-precisa-investir-rs-37-bi-ate-2015-em-inovacao-para-ser-autonomo-na-producao-de-leds
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