Luminarias para cielos nocturnos más oscuros

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Investigadores españoles desarrollan un nuevo sistema que, con ayuda de satélites, permite evaluar o predecir la contaminación lumínica del alumbrado urbano

El alumbrado exterior incluye toda instalación de iluminación de titularidad pública o privada cuyo flujo luminoso se proyecta sobre un espacio abierto (carretera, calle, parque, ornamental, etc.) de uso público. Muy ligado al desarrollo urbanístico del país, ha aumentado considerablemente el número de instalaciones de alumbrado exterior y el consumo eléctrico. En la actualidad, estas instalaciones totalizan unos 7.965.000 puntos de luz que, con una potencia media de 165 W y cerca de 4.100 horas de utilización anual, representan un consumo de electricidad de 5.370 GWh/año para el conjunto de España, según datos del Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDEA). Los avances tecnológicos, como la adopción de alumbrado por led, y los cambios legislativos pueden favorecer una reducción en el consumo.

La observación astronómica desde
la Tierra requiere cielos nocturnos despejados
y con el mínimo de iluminación
artificial. Pero la contaminación lumínica
no solo afecta a la visión del universo;
también puede perjudicar la salud de las
personas y los ecosistemas naturales.

Una de las formas de medir la contaminación
lumínica es hacer medidas
in situ con el luxómetro, pero los datos
son muy localizados. El grupo de Estudios
Luminotécnicos del Departamento
de Proyectos de Ingeniería de la Universidad
Politécnica de Cataluña (UPC),
en colaboración con el Departamento
de Física Aplicada de la Universidad de
Santiago de Compostela (USC) y el Departamento
de Astrofísica y Ciencias de
la Atmósfera de la Universidad Complutense
de Madrid (UCM) han desarrollado
un sistema que permite medir la contaminación
lumínica proveniente del alumbrado
público en las ciudades; es decir, la
luz que emiten las farolas hacia el cielo.
«El objetivo del trabajo era vincular el
impacto ambiental que pueden tener las
instalaciones lumínicas y conocer cuánto
contamina un municipio o zona urbanizada,
y luego contrastarlo y verificarlo mediante
el método de medida que utilizan
los astrónomos a través de la observación
por satélites», dice el profesor de la
UPC Manuel García Gil. Las medidas de
radiancia mediante imágenes de satélite
proceden de la tesis doctoral de Alejandro
Sánchez de Miguel, dirigida por los
profesores complutenses Jaime Zamorano
y Jesús Gallego y presentada el pasado
julio en la UCM.

El nuevo método de predicción lineal
integra las diferentes variables que influyen
en el proceso lumínico en las calles
de las ciudades, desde la tipología de
alumbrado al modelo de ciudad y el uso
de la iluminación. Esta herramienta también
permite definir normativas legales
que protejan el medio natural nocturno,
no solo para las observaciones astronómicas,
sino para la orientación de aves
migratorias, anfibios, murciélagos, tortugas
marinas e insectos.

Proyecto en Deltebre

El modelo desarrollado por los investigadores
se ha contrastado en Deltebre,
municipio que en el año 2013 realizó un
ambicioso proyecto de sustitución del
alumbrado y que hasta entonces contaba
con una veintena de tipologías de luminarias.
El equipo de científicos calculó la
contaminación lumínica antes y después
de la reforma y contrastó los datos de radiancia
(radiación de la luz emitida hacia
el cielo) con las medidas por satélite que
registraron los astrónomos en el Parque
Natural del Delta del Ebro, en el mismo
municipio, explica Manuel García Gil.

El estudio se realizó mediante el tratamiento
de imágenes del satélite de la
NASA Suomi-NPP y constató una reducción
de la contaminación lumínica
del 56,5% en el municipio de Deltebre
y del 67,2% en el municipio de Riumar.
El nuevo modelo matemático puede extrapolarse
a cualquier municipio que vaya
a reformar su alumbrado público. Basta
con indicar el tipo de luminaria, la anchura
de la calle, la altura de los edificios, la
reflectancia de las paredes y los lúmenes
instalados. El programa indica directamente
la cantidad de luz contaminante,
sin necesidad de hacer más cálculos,
afirma el profesor de la UPC.

Una contaminación lumínica reducida
se logra con luminarias con flujo hemisférico
superior (FHS) menor del 10%; bombillas
con componente rojo o anaranjado,
que tienen menor dispersión a la atmósfera
que la luz blanca (que también emplean
las luminarias por led), y no sobrepasar los
niveles de iluminación del Real Decreto
18/90 de eficiencia energética de instalaciones
de alumbrado exterior.

Los resultados de la investigación se
publicaron en la revista científica Lighting
Research and Technology
y fueron presentados
en las Jornadas Contaminación
Lumínica en Santiago de Compostela celebradas
el pasado mes de septiembre.

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