A principios de esta semana, The Conversation informó que «El futuro es brillante, el futuro es… los televisores de puntos cuánticos». Y, a juzgar por el revuelo de la edición anual de esta semana de la Feria de Electrónica de Consumo (CES), así es: esta tecnología ofrece a los fabricantes una forma barata y eficiente de producir la próxima generación de pantallas de televisión brillantes y de alta definición.
Pero los puntos cuánticos de estas pantallas también emplean materiales y tecnologías —incluidas nanopartículas diseñadas y el metal pesado cadmio— que han suscitado preocupación por sus efectos en la salud y el medio ambiente. ¿Nos cegarán las deslumbrantes imágenes que permite esta tecnología ante nuevos desafíos sanitarios y ambientales, o sus beneficios superan los posibles riesgos?
La respuesta no es blanca ni negra
Los puntos cuánticos son un producto del campo emergente de la nanotecnología. Están hechos de partículas de un material semiconductor de tamaño nanométrico, a menudo seleniuro de cadmio. Unas 2.000 a 20.000 veces más pequeñas que el ancho de un solo cabello humano, están diseñadas para absorber luz de un color y emitirla como luz de otro color, es decir, para fluorescer. Esta propiedad las hace especialmente adecuadas para productos como tabletas y televisores que necesitan retroiluminación brillante, blanca y uniforme.
Por supuesto, existen otras sustancias químicas, como el fósforo, que fluorescen y se usan en productos de consumo. Lo que hace únicos a los puntos cuánticos es que el color de la luz emitida puede modificarse simplemente cambiando el tamaño de sus partículas. Y, como este cambio de color es un fenómeno físico, los puntos cuánticos superan con creces a sus equivalentes químicos en brillo, color y durabilidad.
Por desgracia, el metal pesado cadmio, utilizado en la producción de muchos puntos cuánticos, constituye un peligro para la salud y el medio ambiente. De acuerdo con la directiva europea sobre restricciones a las sustancias peligrosas , su uso está restringido en los equipos electrónicos. Además, el cadmio y sus compuestos han sido clasificados como cancerígenos para los seres humanos por el Centro Internacional de Investigaciones sobre el Cáncer.
Además, los posibles efectos en la salud y el medio ambiente de las nanopartículas diseñadas, como los puntos cuánticos, llevan más de una década preocupando a toxicólogos y organismos reguladores. Las investigaciones han demostrado que el tamaño, la forma y las propiedades superficiales de algunas partículas influyen en el daño que pueden causar a las personas y al medio ambiente; las partículas más pequeñas suelen ser más tóxicas que las de mayor tamaño. Dicho esto, el conocimiento científico en este campo aún está en desarrollo.
En conjunto, estos factores indicarían que conviene actuar con cautela al adoptar tecnologías de puntos cuánticos. Sin embargo, considerados de forma aislada, resultan engañosos.
Puntos cuánticos bajo el vidrio
Los puntos cuánticos que se utilizan actualmente en televisores están firmemente integrados en las pantallas, por lo general encerrados tras varias capas de vidrio y plástico. Por ello, durante el funcionamiento normal, las probabilidades de que los usuarios queden expuestos a ellos son prácticamente nulas.
La situación podría ser distinta durante la fabricación, cuando alguien podría quedar expuesto inadvertidamente a estas partículas nanoscópicas. Situaciones como esta han llevado a organismos como el Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional de EE. UU. a examinar detenidamente la seguridad al trabajar con nanopartículas. Aunque los posibles riesgos no son insignificantes, las buenas prácticas de trabajo permiten reducir o eliminar eficazmente las exposiciones potencialmente dañinas.
La eliminación al final de la vida útil plantea otras preocupaciones. Aunque es probable que las nanopartículas permanezcan firmemente integradas en la pantalla de un televisor desechado, los materiales tóxicos que contienen, incluido el cadmio, podrían liberarse al medio ambiente. El cadmio ciertamente supone un problema sanitario y ambiental cuando los residuos electrónicos se eliminan y reciclan con una regulación deficiente. Sin embargo, si se siguen los procedimientos adecuados, la exposición debería ser insignificante.
Para algunas personas, estas preocupaciones podrían bastar para inclinar la balanza en contra del uso de puntos cuánticos en la electrónica de consumo. Pero solo cuentan una parte de la historia, porque estas partículas pequeñas y brillantes también ofrecen beneficios ambientales.
Pero también tienen beneficios brillantes
Los televisores de puntos cuánticos pueden ser hasta un 20 % más eficientes energéticamente que las pantallas LED convencionales. Y, como los puntos cuánticos son una fuente de luz brillante tan eficiente, la cantidad de material emisor de luz de estas pantallas —tan solo un miligramo de cadmio en algunos modelos— podría reducir la cantidad total de materiales tóxicos utilizados.
Este ahorro de energía y materiales se traduce en una reducción de los efectos ambientales y sanitarios. Pero ¿basta para justificar el uso de un material potencialmente tóxico?
La empresa QD Vision se ha enfrentado precisamente a esta pregunta. Al desarrollar puntos cuánticos para productos como el televisor de puntos cuánticos TCL de Sony (que se presentará en la CES de este año), la empresa adoptó explícitamente un enfoque de desarrollo responsable que tenía en cuenta los efectos en la salud y el medio ambiente. Como resultado, en 2014 recibió el Premio Presidencial al Desafío de la Química Verde de la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. (EPA).
Aunque parezca contraintuitivo, un análisis de la empresa presentado a la EPA mostró que los productos de QD Vision provocan una reducción neta de las emisiones de cadmio al medio ambiente en comparación con los televisores convencionales. El cadmio es uno de los contaminantes que emiten las centrales eléctricas de carbón. Como los televisores que utilizan los puntos cuánticos de la empresa consumen bastante menos energía que los que no los utilizan, la cantidad total de cadmio presente en los televisores de QD Vision y en las emisiones de las centrales eléctricas asociadas a su uso es en realidad menor que la correspondiente a los televisores convencionales de pantalla plana. En otras palabras, utilizar cadmio en puntos cuánticos para fabricar pantallas más eficientes energéticamente puede, de hecho, reducir las emisiones netas de cadmio.
Es un ingenioso recurso que demuestra elocuentemente el peligro de sacar conclusiones sobre los riesgos sin tener en cuenta el panorama completo. Sin embargo, depende de un compromiso con la innovación y el desarrollo responsables que considere los efectos futuros en la salud y el medio ambiente.
Esta semana, en la CES, el futuro de los televisores de puntos cuánticos ciertamente brilla con fuerza. Con enfoques inteligentes para equilibrar riesgos y beneficios, no hay razón para que esta luz no siga brillando, siempre y cuando fabricantes y consumidores no pierdan de vista el panorama general.
Este artículo se publica en colaboración con The Conversation. La publicación no implica que el Foro Económico Mundial respalde estas opiniones.
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Autor: Andrew Maynard es director del Centro de Ciencias del Riesgo de la Universidad de Michigan.
Imagen: Un hombre pasa junto a una exposición de televisores en una tienda de electrónica para el hogar en Yakarta, el 1 de septiembre de 2005. La debilidad de la moneda y el aumento de los precios de la energía en Indonesia podrían encarecer los productos. TECOM REUTERS/Darren Whiteside.
