Lâmpadas fluorescentes com trifósforo mais caras

Recentemente as lâmpadas fluorescentes tubulares T5, T8, T10 e compactas com pó trifósforo tiveram um aumento expressivo de preço de 20 a 25%. Este aumento impactou o mercado de iluminação em geral, uma vez que a causa do aumento foi a matéria prima do trifósforo, as terras raras.

A maior parte das terras raras – onde são extraídos componentes como o cério, európio e térbio usados na composição do pó trifósforo – são encontradas atualmente na China e na Finlândia e como o próprio nome diz, são elementos raros na natureza. Devido à especulação que as reservas de terras raras estão se esgotando, houve um aumento de preço de aproximadamente 10 vezes na matéria prima.

O pó trifósforo, composto por elementos extraídos dessas terras raras, caracteriza-se por possibilitar às lâmpadas fluorescentes um alto índice de reprodução de cor (Ra > 80) e alta eficiência luminosa (80-105 lm/W). Comparadas às lâmpadas com pó halofosfato, com Ra típico de 50-70 e eficiência luminosa de 60-75lm/W, as lâmpadas fluorescentes com trifósforo são atualmente mais caras em função do preço dessas terras raras na composição do pó.

As lâmpadas com pó trifósforo foram desenvolvidas na década de 70, quando através de pesquisas com a visão humana descobriu-se que não era necessário a fonte luminosa cobrir o espectro completo de luz em todos os comprimentos de onda. Descobriu-se que o olho humano não é sensível igualmente a todas as cores e que um espectro estreito em três bandas resultava em um ótimo índice de reprodução de cor. Estas três bandas correspondem ao foto-receptores do vermelho, verde e azul no olho. Assim foi teoricamente proposto pela empresa Westinghouse nos EUA uma lâmpada com três picos a 450 nm (azul), 540 nm (verde) e 610nm (laranja) para coincidir com os mecanismos da visão de cores humana.

Novos materiais foram sintetizados com as emissões próximas a esses espectros, e assim nasceu a família de lâmpadas trifósforo. Para cada cor um componente químico foi empregado nos tubos. A Tabela 1 ilustra os tipos de fósforo utilizados e a Figura 1, exemplos de distribuições espectrais de lâmpadas fluorescentes com pó trifósforo.

Tabela 1 - Distribuições espectrais típicas do trifósforo

Figura 1 - Distribuições Espectral típica de lâmpadas trifósforo

Devido à proximidade desses picos nas áreas de maior sensibilidade dos receptores de cores do olho humano, um Ra elevado é alcançado. A Figura 2 compara através de dois diagramas, a qualidade de processamento de cor de um branco neutro típico de 4000K com tubo trifósforo e halofosfato. Ele mostra que o trifósforo apresenta uma reprodução de cor superior em quase todas as catorze cores padrão definidas pela CIE. Em particular, uma significativa melhoria na pontuação para o índice R9, representando as cores vermelhas saturadas.

Figura 2 – Gráfico de Reprodução de cores para 4000K Halofosfato (esquerda) e Trifósforo (direita)

Uma vantagem inesperada destes fósforos profundamente saturados de cor é a sua elevada eficiência de conversão de UV em luz visível. Com o pó trifósforo a eficácia da lâmpada foi impulsionada para níveis bem superiores às lâmpadas com halofosfato.

Este ganho de eficiência e reprodução de cor tornou este tipo de componente, a principal matéria prima das lâmpadas tubulares e compactas. Agora, com o aumento de preços as análises de retorno de investimento dos casos de eficiência energética ficarão mais longos e possivelmente os leds poderão conseguir ganhar um pouco de força econômica perante essa tão eficiente fonte luminosa.