postado em 20/02/2011 07:00
O semáforo é um dos instrumentos mais importantes para o trânsito. Prova disso é que em épocas de fortes chuvas e apagões, como ocorreu recentemente em diversas cidades, basta alguns equipamentos pararem de funcionar para o caos nas ruas se instalar. Além disso, outro inimigo do bom funcionamento dos sinais luminosos é o chamado efeito fantasma, no qual a luz do sol cria a impressão de que todas as luzes estão acesas. Um grupo de engenheiros eletrônicos da Universidade de São Paulo (USP) em São Carlos desenvolveu um tipo de semáforo que utiliza lâmpadas LED (sigla em inglês para diodo emissor de luz) e deve solucionar todos esses problemas, além de possibilitar economia de energia.A maior inovação do invento está na integração de três formas de alimentação energética: solar, elétrica e por baterias. Isso quer dizer que o semáforo pode ser alimentado por qualquer uma dessas fontes. Para isso, foi criado um sistema inteligente que avalia a todo momento a melhor forma de abastecimento a ser utilizada (veja abaixo). ;Esse controle é capaz de avaliar o ambiente a cada dois milissegundos e alterar a forma de alimentação do equipamento. Caso não tenha sol, a rede elétrica é acionada; e, na falta de eletricidade e de energia solar, as baterias são utilizadas;, explica Luis Fernando Bettio Galli, engenheiro eletrônico e diretor da empresa DirectLight, que desenvolveu o projeto em colaboração com o Instituto de Física de São Carlos (IFSC ; USP) e financiamento da Fundação de Apoio à Pesquisa de São Paulo (Fapesp).
A prioridade é usar a energia solar, fornecida por placas fotovoltaicas instaladas no poste que sustenta o conjunto de lentes do sinal. ;Isso pode sanar os problemas dos sinais ao sofrerem desligamento durante apagões ou quedas de energia, além de trazer uma grande economia energética;, afirma Galli. Embora já existam semáforos de LED em diversas cidades do Brasil e do mundo ; inclusive movidos a energia solar ;, nenhum modelo, segundo o levantamento do engenheiro, traz esse sistema de gerenciamento inteligente, o que torna a tecnologia inédita.
Lentes
Outro destaque do novo modelo é seu sistema ótico. Os semáforos de LED mais antigos utilizam cerca de uma centena de diodos de cinco milímetros, desenvolvidos na década de 1960. O novo sinal de trânsito utiliza apenas sete diodos com maior potência e menor taxa de consumo de energia. Para chegar a esse número tão reduzido, os pesquisadores envolvidos no projeto desenvolveram nos últimos dois anos um conjunto composto por três tipos de lentes. Ao dispor os LEDs próximos às lentes, os engenheiros conseguiram obter um melhor aproveitamento e distribuição de luz emitida, além de direcioná-la de forma mais eficiente. ;Os LEDs convencionais têm uma abertura de 120 graus, o que faz com que a luz se espalhe. O conjunto de lentes que desenvolvemos aproveita ao máximo a luz e a direciona para a parte interessada, o motorista;, explica Galli.
Os LEDs têm ainda uma vida útil maior, comparada à das luzes incandescentes usadas nos sinalizadores convencionais. Os diodos podem permanecer mais de 50 mil horas acesos, ao passo que as lâmpadas duram apenas 4 mil horas. ;O LED é um emissor que não se apaga repentinamente. Ele vai degradando com o tempo e, depois de seis anos ligado, só perde 25% da eficiência ótica inicial;, diz Galli. Outro diferencial dos novos LEDs é que eles não precisam de lentes coloridas para emitir as cores verde, vermelha e amarela, como ocorre com outros modelos. Eles são, por natureza, coloridos.
Para Nilson Carneiro, secretário de Transportes e Trânsito de São Carlos, onde os semáforos estão sendo testados, o novo modelo prevê ganhos em diversos setores além do energético. ;Com o menor número de LEDs, diminuiremos gastos com a mão de obra e a manutenção. Sem falar no ganho para o meio ambiente, pois o descarte de lixo é minimizado;, aponta.
Os testes estão sendo realizados desde janeiro nas principais vias do município paulista. Inicialmente, operam apenas com energia elétrica. ;Neste primeiro momento, queremos testar e avaliar em campo o conjunto ótico sob as variáveis do tempo e das vibrações provocadas pelo tráfego para fazermos os ajustes necessários;, diz Galli. A expectativa é de que, em três meses, os semáforos estejam finalizados.
Raios
Os semáforos instalados no sentido do sol nascente ou poente estão sujeitos à incidência frontal dos raios, que criam a sensação de falso aceso e provocam confusão na visualização das cores. Isso ocorre devido ao uso de refletores, nos modelos de semáforos convencionais, ou de lentes coloridas, utilizadas em sinais de LEDs atuais.