Nota técnica | Desafíos sanitarios relacionados a la luz de los LED | Luis Deschères

El siguiente artículo es un análisis de AFE -Asociación Francesa de Iluminación-
(número 12, diciembre de 2010) sobre un informe publicado por la Agencia Nacional de Seguridad
Sanitaria, Alimentación del Medio Ambiente y del Trabajo, de Francia, sobre la luz de LED.

Adaptación: Luis Deschères

La Agencia Nacional de Seguridad Sanitaria, de la Alimentación del Medio Ambiente y del Trabajo -ANSES- en su informe del 25 de octubre de 2010, titulado “Sistemas de iluminación con diodos emisores de luz (LED): consecuencias sanitarias a considerar” presenta el estado en el cual se encuentran las investigaciones, las normativas y las reglamentaciones referidas a la salud relacionadas con la iluminación con LED. Las conclusiones de este informe alertan al usuario sobre la utilización irracional de sistemas con este tipo de luminarias (iluminaciones, juguetes para niños, incluidos los faros de automotores) en particular para personas sensibles (niños, ancianos, portadores de cristalinos artificiales, etc.).
Luego de evaluar cuidadosamente el informe, la AFE analiza una serie de interpretaciones de los cuales los medios de prensa se hicieron eco, y da su punto de vista.

 

1. Los LED, ¿de qué estamos hablando?

Todo el mundo está de acuerdo con afirmar que el LED es ahora una alternativa a las fuentes de luz con un fuerte potencial de desarrollo futuro debido a sus muchas ventajas: la miniaturización, la iluminación dinámica, resistencia al impacto y a la vibraciones, la iluminación a bajas temperaturas con rendimiento, y el progreso constante de la eficacia luminosa de los sistemas de iluminación LED.
Pero, ¿qué significa hablar de LED (light emitting diode o diodo emisor de luz)?. Conocemos estos componentes en su utilización como señales luminosas en nuestros televisores u otros equipos electrónicos. La emisión de una luz monocromática es consecuencia del paso de una corriente en la juntura de dos semiconductores produciendo la recombinación de los portadores negativos (electrones) y positivos (huecos).
Si bien el acta de nacimiento de la luz producida por un componente semiconductor data de 1907 (por el capitán Henry Joseph Round), fue solo en 1992 que apareció el LED denominado “blanco” (permitiendo obtener una luz no coloreada) gracias a los trabajos del investigador japonés Shuji Nakamura.
Desde esa fecha, las investigaciones propias de la iluminación han permitido un desarrollo formidable de los LED blancos. La AFE tratará aquí solamente lo relacionado al tema iluminación del informe, dejando la cuestión de de los juguetes, faros de auto y otras lámparas linternas a los especialistas de esos campos. En efecto, es conveniente distinguir las aplicaciones de iluminación fijas de las otras aplicaciones en razón de las particularidades de los productos, de su puesta en obra y de sus usos. En iluminación, el LED no se utiliza individualmente sino que está integrado a una luminaria, a una lámpara, o a un módulo, el cual a su vez también está integrado a una luminaria o a una lámpara.
En la actualidad, existen tres métodos para generar una luz blanca con LED:
- La utilización de LED de diferentes colores en un mismo módulo.

- La utilización de LED que emiten una luz UV, que se transforma en luz visible por uno o más fósforos (se trata del mismo principio de funcionamiento que las lámparas fluorescentes compactas y lineales).

- La utilización de LED que emiten en la longitud de ondas azules, asociada a una capa de fósforo amarilla, lo que permite obtener la luz blanca. Se trata del método más utilizado.

El informe de la ANSES se focaliza sobre el tercer método, el más divulgado, y no trata las otras dos técnicas.
Cabe destacar que el primer método puede igualmente presentar una composición espectral con fuertes componentes azules, pero se lo utiliza muy poco en iluminación interior.

    

 

2. El informe de ANSES

La ANSES ha identificado dos riesgos principales de salud ligados a la mala utilización de LED que emiten luz blanca a partir de una fuente azulada: los efectos fotoquímicos de la luz azulada y el deslumbramiento.

2.1 Los efectos fotoquímicos de la luz azulada
Todas las fuentes de luz blanca (sol, lámpara incandescente, LED, fluorescentes. etc.) emiten una parte de su radiación en las longitudes de onda del azul. Es la suma de todos los colores visibles de sus espectros de radiación luminosa que permite obtener la luz blanca, más o menos rica en componentes rojos (cálidos) o azules (frío) de acuerdo al predominio de las longitudes de onda rojas o azules en el espectro de radiación.
El riesgo fotoquímico depende de la dosis acumulada de luz azulada a la cual una persona fue expuesta durante un tiempo determinado.
Una sobredosis acarrea un estrés oxidativo celular para la retina. Si los estudios epidemiológicos no permiten ser categóricos, los efectos agravantes de la luz azulada sobre la degeneración macular relacionada con la edad (DMRE) son fuertemente sospechados.
Tres poblaciones son particularmente sensibles a la luz azulada, o particularmente expuestos:
- Los niños y las personas afáquicas (sin cristalino) o seudoafáquicas (con cristalino artificial, no provisto de un filtro a la luz azulada).

- Las personas sensibles a la luz: particularmente las afectadas por la DMRE.

- Los profesionales sometidos a iluminaciones de fuerte intensidad luminosa (instaladores de iluminación, profesionales del espectáculo, etc.).

Las fuentes de luz con temperaturas de color elevadas tienen una parte más importante de su espectro de radiación emitido en el azul que aquellas de temperaturas de color blanco cálido o blanco intermedio. Debido a ello es que presentan un potencial más elevado de exposición al riesgo fotobiológico.
Las fuentes con temperaturas de color blanco cálido y blanco intermedio no están comprendidas en la alerta de la ANSES.
Destaquemos que los riesgos mencionados por la Agencia no deben necesariamente desacreditar las fuentes de LED de calidad, de temperaturas de color elevadas y cuyo flujo luminoso se halla controlado.

2.2 El deslumbramiento
En alumbrado interior, es habitual decir que una luminancia superior a 10.000 cd.m-2 es molesta para la percepción y el confort visual. La ANSES pone en evidencia la fuerte luminaria producida por ciertos LED individuales (LED HB por high brightness o alta luminosidad) que pueden hacer a estos últimos muy deslumbrantes si son utilizados en luminarias inadaptadas o en el caso de iluminaciones mal concebidas que no responden a las necesidades del usuario. La ANSES apunta particularmente a los LED, ya que la puntualidad de la fuente más una temperatura de color fría aumentan los riesgos que son inherentes a toda fuente de luz.
Es a partir de las investigaciones médicas y trabajos de la CIE (commission internationale de l’éclairage) que la norma europea EN 62.471 define los impactos sobre la salud para todas las fuentes luminosas (fototoxicidad sobre la retina) distribuidas en cuatro clases de riesgos (de 0 a 3).
De acuerdo a esta norma, la ANSES estima que ciertos LED pueden alcanzar la clase de riesgo 2 (riesgo moderado comparado con 0 y 1 correspondiente a un riesgo nulo o débil para la mayoría de las fuentes domesticas). La ANSES no piensa que LED con clase de riesgo 3 (nivel más elevado) puedan ser introducidos próximamente en el mercado. La Anses observa lo siguiente sobre la norma:
- Está redactada para el ámbito laboral (exposición de 8 horas diarias durante toda la vida profesional) y no está destinada al público en general.

- Presenta ciertas ambigüedades sobre la distancia de medición indicada por el protocolo descripto en la norma para determinar el grupo de riesgo.

- No toma en cuenta la sensibilidad de ciertas poblaciones (niños, personas afáquicas, etc.).

3. El punto de vista de la AFE

3.1 El deslumbramiento
La AFE recuerda que la luminancia de los productos de iluminación está controlada, cualquiera sea el tipo de lámpara, por medio de sistemas ópticos adecuados (difusores, reflectores, louvers con controles ópticos omnidireccionales, refractores, óptica secundaria, etc.).
En el hábitat, la elección de fuentes seleccionadas de acuerdo a las necesidades está regulada por criterios de sentido adecuado y por una información a los usuarios sobre su correcta utilización.
En el caso de las aplicaciones profesionales, la ejecución del proyecto de iluminación avalado por la AFE permite realizar instalaciones de iluminación satisfaciendo a las tareas visuales con seguridad y en buenas condiciones ergonómicas. El proyecto de iluminación es definido partiendo de las normas de iluminación y de ergonomía visual mencionadas por la ANSES (ver la Guía AFE de iluminación interior de los lugares de trabajo - Dossiers «Vision et Ergonomie» y «Bâtir un projet durable»: normas NF X 35-103, NF EN 12 464-1, NF EN 12 464-2, NF EN 13 201, NF EN 12 193).
Estas normas establecen valores precisos de los umbrales de deslumbramiento a los fines de reducir el deslumbramiento psico y fisiológico. Por otro lado, las normas de fotometría permiten informar a los consultores sobre los valores de luminancia de las luminarias bajo ciertas direcciones de observación.
Coincidiendo con la ANSES, la AFE desea que la utilización de las normas se refuerce en el marco de la reglamentación, por ejemplo, la norma de alumbrado interior de los lugares de trabajo mencionada en la futura reglamentación térmica 2012, y de las prescripciones de las instalaciones de iluminación. La AFE promueve el corpus normativo para calificar la ejecución del proyecto de iluminación a los fines de satisfacer los requerimientos fisiológicos y psicológicos de los usuarios y estimular, en particular, la utilización de fuentes luminosas que permitan controlar el deslumbramiento.

3.2 Deslumbramiento y efectos fotoquímicos de la luz blanca con fuertes componentes azulados
La AFE recuerda la importancia de la emisión luminosa en el azul que permite restituir los colores con fidelidad y asegurar condiciones de temperatura de color elevada en el marco de trabajos con fuertes exigencias ergonómicas.
El riesgo fotobiológico en el azul de los sistemas de iluminación con LED es mencionado oportunamente por la ANSES como así las precauciones a considerar para las poblaciones más vulnerables (niños, personas sin cristalino o con cristalinos no protectores). En el marco del marcado CE de los productos, la norma EN 62.471 establecerá en septiembre de 2011, la presunción de conformidad a las exigencias de seguridad del decreto 95-1081 del 3 de octubre 1995 relativo a la seguridad de las personas (transposición de la directiva europea DBT).
Por otro lado, la IEC (Comisión Electrotécnica Internacional) tiene en preparación el marcado de los productos que presentan un riesgo fotobiológico de las clases 2 y 3 para todo tipo de fuentes luminosas para que los consultores, instaladores y usuarios puedan elegir sus materiales de iluminación con pleno conocimiento de causa. La norma NF EN 62.471 fija la distancia de medición del riesgo fotobiológico de un sistema de iluminación correspondiente a un nivel de iluminancia de 500 lux y que no puede ser inferior a 200 milímetros para las fuentes utilizadas en el hábitat. Para materiales de iluminación del hogar, la ANSES ha encontrado productos de clase de riesgo 2 realizando todos sus ensayos a 200 milímetros de la fuente y en el eje del ojo, no teniendo voluntariamente en cuenta el criterio de los 500 lux y maximizando de este modo los riesgos. En realidad es un desafío de la ANSES a esta norma. Un material de clase de riesgo 2 a una distancia de 200 milímetros tiene grandes posibilidades de transformarse a una clase de riesgo 1, quizá 0, si los ensayos son efectuados a la distancia definida por la norma.
Por otro lado la AFE menciona que en iluminación residencial las distancias de observación son superiores a 300 milímetros teniendo en cuenta los flujos luminosos utilizados y las precauciones tomadas en cuenta para controlar la luminancia de las fuentes (difusores, reflectores, etc.). Bajo toda consideración, es muy poco probable que un sistema de iluminación residencial en base a LED (lámpara o luminaria), realizado con productos conforme a las normas, alcance, en las condiciones normales de utilización, la clase de riesgo 2 según la norma EN 62.471.
La propuesta de modificación de la norma de seguridad fotobiológica EN 62.471 para reforzar las condiciones de medición debería ser objeto de estudios complementarios de caracterización y evaluación para todas las aplicaciones de iluminación antes de ser presentadas a los organismos de normalización. Estos estudios deberían estar fundamentados sobre una gama mayor de productos y tener en cuenta las buenas prácticas de puesta en obra de los mismos, especialmente los utilizados en el campo profesional. Las lámparas profesionales utilizadas en iluminación exterior (lámparas a descarga), clasificadas generalmente con riesgo 2 y 3, no han sido nunca causa de riesgo de salud constatado bajo encuestas teniendo en cuenta las importantes distancias de percepción entre los observadores y la fuente luminosa en uso normal.

4. La AFE, militante de un alumbrado con LED de calidad

Con respecto más específicamente al confort del usuario particular, somos todos sensibles a una luz de calidad tanto en términos ambientales como del rendimiento en color de nuestro medio ambiente. En el hábitat, el nivel de luminosidad requiere un aspecto cromático de luz cálida a neutra (2700 a 4500 K) para actividades que no exigen trabajo de concentración o de precisión importantes y un rendimiento de los colores lo más próximo posible al de la luz natural por razones psicológicas, culturales y geográficas (≥ 80).
Las lámparas LED de aspecto cromático cálido a neutros resultan por lo tanto las más adaptadas a nuestro medio ambiente doméstico. Además, estas lámparas presentan la ventaja de ser clasificadas con riesgo de fototoxicidad retiniana nulo o muy bajo dada su menor luminosidad en el azul. No hay, por lo tanto, razones para condenar el conjunto de los sistemas de iluminación con LED como lo hicieron una buena cantidad de periódicos y emisoras de radio y TV como consecuencia de una mala interpretación del informe de la ANSES.
Si bien en línea con un gran número de conclusiones sobre el informe de la ANSES, la AFE se manifiesta más en reserva en cuanto al método utilizado, en efecto, es a partir de un número muy restringido de productos, no representativo de las numerosas aplicaciones de la iluminación con LED que la ANSES elaboró su estudio. Sus conclusiones de orden general deberían, según la AFE, ser obtenidas sobre un muestreo más numeroso de productos y de características técnicas más diversificadas para que sean significativas. Los beneficios aportados por las mejores tecnologías disponibles serían puestos en evidencia, así como los riesgos resultantes de productos de calidad mediocre.

La AFE recuerda que existe una reglamentación en materia de exposición de las personas a las radiaciones ópticas de acuerdo a su nivel de exposición sobre los puestos de trabajo, con explícita indicación de umbrales límites a las radiaciones emitidas en el azul. Esta reglamentación obliga a los empleadores a realizar un análisis de riesgo y establecer medidas de prevención desde la concepción de los puestos de trabajo (Decreto 2010-750 del 2 de julio 2010 relativo a la protección de los trabajadores contra los riesgos debido a las radiaciones ópticas artificiales en transposición de la directiva europea 2006/25/CE “radiaciones ópticas”).
Por otro lado, la AFE milita para un refuerzo de la aplicación de normas de iluminación en el marco de una ejecución de proyecto. Paralelamente, un mejor control de los mercados por parte de las autoridades competentes permitiría limitar la penetración de productos de calidad lamentable denigrando la imagen positiva de la tecnología LED que corre el riesgo de ser despreciada frente a usuarios decepcionados. La comunidad de expertos de la AFE establece obras de referencia y trabaja por la normalización y por la formación de especialistas en iluminación con el fin de desarrollar las buenas prácticas del oficio. Más aún, la AFE apoya el establecimiento de referentes de calidad e iniciativas como la de la ADEME para calificar a los LED (programas Pacto LED, spots con LED, Citadel, luminarias con LED, y AIE-4-SSL, calidad de sistemas con LED).

Tanto en la iluminación residencial como en la profesional, la AFE advierte a los consumidores/compradores para que no sean objeto de abuso por las ofertas de luminarias LED (de flujo dirigido o no) conformado por el ensamblado de diodos, que presentan una luminosidad no controlada, un mal rendimiento de los colores y una luz no homogénea. Estos productos de calidad mediocre presentan un riesgo fotobiológico elevado que se incrementa en el tiempo en caso del deterioro de la estabilidad del fósforo (tema previsible para los materiales de mala fabricación); son los portadores de la desconfianza sobre esta tecnología salpicando a los materiales de calidad disponibles en el mercado. Antes de realizar cualquier compra, resulta de suma importancia asegurarse respecto de la calidad del producto, de su adaptación al usuario y de la seriedad del fabricante.

Conclusiones

Contrariamente al informe de la ANSES, la AFE trata aquí solamente los sistemas de iluminación fijos y no los productos que pueden estar fabricados con LED (juguetes para niños, faros de autos, linternas de bolsillo, etc.).
La AFE concluye, por lo tanto, que las luminarias o lámparas que integran correctamente los LED de calidad no presentan ningún riesgo para el usuario en las condiciones normales de utilización.
Por el contrario, las luminarias o lámparas LED de mala calidad y/o mal instaladas (no respetando las normas de iluminación y las buenas prácticas) presentan un riesgo fotobiológico potencial para el usuario (relacionado a su fuerte emisividad en el azul) en la medida que fije esa fuente en su eje de emisión a una distancia muy próxima y durante un tiempo de exposición más o menos prolongado (el informe de la ANSES habla de varias decenas de segundo de exposición para ciertos LED blanco frío).
La AFE se mantiene atenta para que los avances tecnológicos extraordinarios efectuados por el conjunto de laboratorios y de las industrias de LED se realicen respetando los principios fundamentales de la luminotecnia y de la iluminación a los fines de satisfacer plenamente los requerimientos de salud, seguridad y protección del medio ambiente bajo condiciones económicas aceptables. Es bajo este precio que el LED encontrará toda su legitimidad frente a las soluciones clásicas de iluminación.

Más información:
www.afe-eclairage.com.fr

 

 

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