Revista Galileu 12/4/2000
Por que queimam tanto nossas l�mpadas
Uma mudan�a
reacende o debate sobre o futuro da ilumina��o no pa�s
Antes, quando uma l�mpada queimava, a dona de casa
corria � vendinha para comprar uma sobressalente. Mas os h�bitos
mudaram. Hoje, quase todas as fam�lias t�m um razo�vel estoque em
casa. A raz�o � que a m�dia de l�mpadas queimadas praticamente
triplicou. O que est� acontecendo? Diferen�as de voltagem? Ou ser�
que os fabricantes est�o produzindo l�mpadas para durarem menos e
assim faturar mais?
As
duas coisas: at� o ano passado, as f�bricas faziam l�mpadas de 120
volts, enquanto que a voltagem, na maioria das casas brasileiras, � de
127. Resultado: as l�mpadas duram menos do que deveriam.
As
reclama��es amontoaram-se de tal forma que o governo federal
determinou que, a partir do primeiro dia do ano, as l�mpadas
incandescentes de 120 volts n�o poder�o mais ser comercializadas. Em
seu lugar, devem ser utilizadas l�mpadas de 127 volts. Espera-se que
elas consumam menos e durem o dobro.
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Edison e
sua brilhante inven��o: a pioneira l�mpada incandescente de
1879
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A
decis�o n�o resolveu por completo a situa��o - mas levantou quest�es
adormecidas. Como o fato de que a l�mpada incandescente - respons�vel
por 93% do consumo com ilumina��o nos lares brasileiros - � a mesma
desde que Thomas Edison a inventou, em 1879.
Seu
princ�pio de funcionamento permanece igual: "Ao se ligar a l�mpada,
uma corrente el�trica percorre um fio de metal condutor, que se aquece
e emite energia luminosa", como descreve Walter Kaiser, professor
de engenharia el�trica da Universidade de S�o Paulo.
O
decreto lan�ou luz sobre uma outra pendenga: qual � a melhor tens�o
el�trica para o bom funcionamento das l�mpadas? L�mpadas de 120, numa
tens�o de 127, segundo uma pesquisa da Universidade Estadual de
Campinas, Unicamp, brilham 22% mais, mas duram apenas 450 horas, menos
da metade das mil horas previstas.
Isso
encheu os bolsos dos fabricantes que, segundo estimativas, passaram a
vender 2,2 vezes mais l�mpadas do que antes de 1996, quando eram
fabricados modelos de 115, 125, 127 e 130 volts. Pior do que isso:
segundo Gilberto Jannuzzi, professor da Unicamp e um dos autores da
pesquisa, o consumo de energia cresceu 9% por l�mpada, "o que
equivale � energia economizada em um ano de hor�rio de ver�o".
No
entanto, a mudan�a n�o significou o fim da disputa. "As novas l�mpadas,
na verdade, s�o feitas para 124 volts. Se ligadas em 127, elas duram
apenas 750 horas, e n�o as mil regulamentares", denuncia Januzzi.
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Assim
faz-se a luz

Incandescente
O bulbo � feito de vidro duro ou alcalino. Sua temperatura
chega aos 150 �C. J� o filamento de tungst�nio, enrolado em
dupla espiral (no detalhe), opera a 2.600 �C e funde a 3.380 �C.
Para garantir o isolamento t�rmico, uma mistura gasosa de 95%
de arg�nio e 5% de nitrog�nio preenche o interior da l�mpada.
Fluorescente
A descarga el�trica faz com que o eletrodo negativo emita el�trons,
que colidem com �tomos de merc�rio no interior da l�mpada.
Estes, com a colis�o, produzem radia��o ultravioleta,
convertida em luz vis�vel pela camada de f�sforo, o p�
fluorescente.
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Os
fabricantes se defendem dizendo que, segundo as medi��es, em quatro
capitais brasileiras - S�o Paulo, Rio de Janeiro, Belo Horizonte e
Salvador - a tens�o m�dia � de 124 volts. Enquanto a pol�mica corre
solta, o com�rcio continua vendendo l�mpadas de 120 - que o consumidor
deve recusar, ou negociar um desconto, pois ela certamente vai queimar
mais cedo.
Mas se o princ�pio da l�mpada incandescente continua o mesmo, os
materiais e a t�cnica de constru��o foram aprimorados. Em 1909, os
condutores passaram a ser de tungst�nio, um metal que garantiu as tais
mil horas de luz - uma expressiva evolu��o, comparado com o carbono
usado por Edison, que rendia uma vida �til de n�o mais que 40 horas.
Em
1913, houve um novo avan�o: o v�cuo do interior da l�mpada foi
substitu�do por uma combina��o gasosa de arg�nio e nitrog�nio, que
al�m de funcionar como isolante t�rmico, impede que a l�mpada fique
enegrecida com a deposi��o de part�culas que evaporam do filamento.
5% vira luz
Mas as modifica��es pararam por a�. At� hoje, s�o estes os
ingredientes do produto que vende 400 milh�es de unidades por ano no
Brasil. � natural que essa antiquada tecnologia ainda seja pouco
eficiente: de toda a energia el�trica aplicada na l�mpada
incandescente, s� 5% se transforma em luz. O resto se perde em forma de calor.
Em
contrapartida, a incandescente agrada pela luminosidade pr�xima da luz
natural. "E ela originou outras l�mpadas, como as hal�genas dicr�icas,
que utilizam o mesmo princ�pio das incandescentes, mas s�o menores e
mais eficientes", completa o professor Kaiser, da USP.
Al�m das incandescentes, existe uma outra classe de l�mpadas,
conhecidas como de descarga. A mais conhecida do grupo � a fluorescente
- cujo nome t�cnico � l�mpada de merc�rio de baixa press�o -,
respons�vel por 70% da luz artificial presente hoje no mundo. Inventada
em 1938, ela dura oito vezes mais que a incandescente, consome um quinto
da energia e � mais eficiente que as concorrentes: nelas, 21% da
energia el�trica vira luz.
Outros
modelos conseguiram popularizar ainda mais sua aplica��o: � o caso
das fluorescentes compactas. "Elas s�o a alternativa comercial
mais vi�vel para a substitui��o das incandescentes, pois gastam de
cinco a oito vezes menos energia, fornecendo a mesma quantidade de
luz", ressalta Jannuzzi, da Unicamp. "Elas custam at� dez
vezes mais que as incandescentes, mas a longo prazo s�o mais econ�micas."
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L�mpadas,
tipos e usos
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S�dio de alta press�o
Utilizada na ilumina��o de rodovias, produz uma luz
amarelada que ilumina intensamente o ambiente, mas cria
pouca diferen�a entre as cores.
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Fluorescente compacta
Considerada a herdeira das incandescentes na ilumina��o
residencial. Seu funcionamento � id�ntico ao da
fluorescente comum, mas altera��es na composi��o
gasosa, na camada de f�sforo e na engenharia dos
eletrodos lhe conferem uma luminosidade similar �
incandescente.
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Vapor met�lico
Por emitir uma luz branca intensa, � utilizada em est�dios
de futebol e est�dios de TV, onde � preciso uma boa
reprodu��o de cores.
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Merc�rio de alta press�o
� uma das mais utilizadas na ilumina��o p�blica, junto
com a l�mpada de luz mista. Produz uma luz branca
levemente esverdeada.
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Hal�gena dicr�ica
L�mpada incandescente � qual se adiciona um elemento qu�mico
hal�geno, geralmente iodo ou bromo. S�o de 10 a 100
vezes menores e duram o dobro das similares
incandescentes. Em ilumina��o direcionada, s�o
amparadas por refletores, chamados de espelhos dicr�icos.
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E
a tecnologia da ilumina��o caminha a passos largos. Pode-se
prenunciar, a longo prazo, o surgimento de mirabolantes l�mpadas
eternas, luminosos que se adaptam a qualquer superf�cie e luzes de
centenas de metros de comprimento. Tudo, de prefer�ncia, desenvolvido
com a preocupa��o de n�o agredir o meio ambiente. Como as l�mpadas
que utilizam xen�nio no lugar de merc�rio. "O xen�nio � um g�s
nobre muito menos prejudicial do que o merc�rio, um metal que pode
atingir e degenerar o sistema nervoso", explica Walter Kaiser.
Luz imortal
Outro exemplo s�o os LEDs (sigla inglesa de Light Emitting Diode, ou
diodo emissor de luz) org�nicos, semicondutores pl�sticos que emitem
luz com materiais pouco agressivos. Entre as alternativas, destaca-se
tamb�m a l�mpada de enxofre, da empresa americana Fusion Lighting.
Sua
luz, produzida por �tomos de enxofre excitados por microondas, �
direcionada por um espelho para dentro de um tubo de acr�lico, ao longo
do qual a luz vai refletindo. Assim, conseguiu-se uma l�mpada de longa
vida com dezenas de metros de comprimento, para uso em aeroportos ou
rodovias com nevoeiro intenso.
Mas o recorde de longevidade ainda pertence �s l�mpadas por indu��o
magn�tica, que chegam a durar at� 100 mil horas, ou mais de 11 anos
ligadas ininterruptamente. "Seu segredo � que elas n�o possuem
eletrodos, os materiais que mais sofrem desgaste.
Sua
energia luminosa � induzida por uma bobina. Assim, conseguem uma vida
quase infinita", testemunha Isac Roizenblatt, engenheiro de
desenvolvimento de mercado da Philips. A pergunta que fica �: quando
ser� que o Brasil vai aposentar a centen�ria l�mpada incandescente,
para ser iluminado com as luzes do futuro?