Semáforo criado pela USP poupa energia e funciona até 90 minutos em blecautes

Centro emprega diodos emissores de luz (LEDs) em mais de 40 projetos nas áreas de sinalização, iluminação e saúde

Desenvolver um semáforo capaz de poupar energia, refletir a luz com mais eficiência e funcionar até uma hora e meia em caso de interrupção no fornecimento de energia elétrica.

Estes foram os desafios impostos a um grupo de cientistas do Centro de Pesquisa em Óptica e Fotônica de São Carlos (CePOF) da Universidade de São Paulo de São Carlos, unidade responsável por mais de 40 projetos com os diodos emissores de luz de alto brilho, denominados Light Emitting Diodes (LEDs).

O novo semáforo foi batizado de blackout e usa como fontes de luz quatro LEDs no espaço correspondente a cada uma das três lâmpadas incandescentes tradicionais.

Além de funcionar até 90 minutos em caso de falta de energia, a tecnologia tornou o equipamento mais leve que o convencional. E cumpriu também a meta de economia: o consumo de energia é 15% menor. Sua instalação é simplificada e o desenho geométrico das lentes plásticas aproveita toda a intensidade do fenômeno físico da refração.

A pesquisa começou em 2006 e teve a parceria da Meng, empresa privada que atua no campo da sinalização. A firma já fabricou mais de dez mil unidades do semáforo e unidades do blackout já estão funcionando em Guarulhos e na capital. O físico Vanderlei Bagnato, pesquisador do CePOF responsável pelo projeto, explica que o desenvolvimento da aplicação foi rápido, em menos de um ano.

Idéias luminosas

O blackout tem vida útil média de 20 mil horas. O físico afirma que ele é mais barato que o semáforo convencional mais simples, orçado em R$ 30 mil (com o poste) e com manutenção anual de R$ 5 mil. Sublinha, entretanto, o fato de o conjunto de LEDs consumir somente um megawatt por hora, ante os 100 megawatts exigidos por somente uma das quatro lâmpadas incandescentes do modelo convencional.

“No Brasil, a maioria das cidades têm sinalização insatisfatória, um risco para pedestres e veículos. O custo menor do blackout pode ajudar as prefeituras a adquirir mais equipamentos e melhorar o trânsito nos cruzamentos mais perigosos. Por funcionar com baterias acopladas, previne situações perigosas em metrópoles como São Paulo, quando a chuva forte derruba postes e interrompe o fornecimento de energia”, explica o pesquisador.

Embora empregue LEDs em suas aplicações, o CePOF não os produz. A maioria é importada e somente uma empresa brasileira os fabrica no País. Esta tecnologia vem sendo aprimorada desde a sua descoberta, nos anos 1960. “Essa fonte luminosa já não está presente apenas nos painéis eletrônicos de TVs”, observa.

Ameaça de apagão

Vanderlei Bagnato afirma que o País não mantém investimento em geração de energia elétrica capaz de acompanhar o atual ritmo de crescimento da economia.

“Se a tendência atual da economia for mantida, em até dez anos o déficit será de 30% – e surge a ameaça de um novo apagão, como o ocorrido em 2001. O uso de LEDs é bastante eficiente neste sentido. Consegue converter até 80% da eletricidade em luz, sendo que a lâmpada incandescente aproveita apenas 20% do recurso”, explica.

O próximo passo é repassar a inovação utilizada no semáforo para a iluminação residencial e urbana. Integrar equipamentos como painel eletrônico, celular, TV, farol de carros e brake-light (luz traseira interna). Ao contrário da lâmpada incandescente, que é monocromática, o LED consegue mudar de cor, intensidade e distribuição.

“Abre, assim, inúmeras possibilidades de uso científico, industrial e de bens de consumo. Na área médica, por exemplo, o CePOF está finalizando dispositivos capazes de combater a psoríase e o papilomavírus humano (HPV) genital ou anal, vírus que causa verrugas visíveis ou microscópicas.”

O tratamento de alguns tipos de câncer é um dos pontos principais das pesquisas. Estes projetos são desenvolvidos pela empresa em parceria com a Faculdade de Medicina da USP de Ribeirão Preto (FMRP-USP), o Instituto do Coração (InCor), o Hospital Amaral Carvalho, de Jaú e o laboratório farmacêutico ESM-Sigma-Pharma, de Hortolândia, entre outros.

Os futuros equipamentos serão capazes de detectar e matar células de tumores, em cânceres de boca, pele, mama e colo de útero.

“Para funcionar, requer que o paciente engula uma substância especial, que fará com que a luz emitida pelos aparelhos ataque somente as células tumorais. Evita assim um conhecido efeito colateral e indesejado da radioterapia, terapia carcinogênica tradicional, que ao ser executada mata também tecidos saudáveis do organismo”, finaliza.


Serviços para a sociedade

O CePOF tem 70 pesquisadores fixos e mais 50 cientistas eventuais e associados. Funciona ancorado sobre três pilares básicos. O primeiro é o investimento em pesquisa básica unido ao esforço coletivo para formar pessoal capaz de gerar conhecimento; o segundo diz respeito à inovação tecnológica, com a aplicação do saber produzido; e o terceiro, é a tarefa de promover a difusão científica.

A natureza do trabalho do CePOF é multidisciplinar. Por seus laboratórios transitam engenheiros, biólogos, dentistas e fisioterapeutas, entre outros profissionais. Além dos LEDs, há estudos em áreas como o relógio atômico, fibras ópticas, espectroscopia do átomo, lasers e análise de propriedades ópticas de diversos materiais.

A inovação desenvolvida pelo CePOF é produzida pelo Laboratório de Apoio Tecnológico (LAT) do Centro. A missão dele, segundo Vanderlei Bagnato, é converter o conhecimento produzido para a sociedade em produtos e serviços.

“Privilegiamos estudos com tecnologia renovável, segura para o uso humano e sustentável. Na próxima década, a principal preocupação será preservar o meio ambiente e poupar energia”, prevê.

Rogério Mascia Silveira
Da Agência Imprensa Oficial

Reportagem publicada originalmente na página I do Poder Executivo I e II do Diário Oficial do Estado de SP do dia 04/10/2007. (PDF)

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