Raios de luz revelam se indústria está poluindo demais

Laura Lopes - Agência USP - 05/02/2010

A técnica do Lidar (sigla para o termo em inglês Light Detection And Ranging) é similar à do radar, operando com luz em vez de ondas de rádio.
[Imagem: Ag.USP]

Um equipamento portátil posicionado no solo e que emite pulsos de luz pode revolucionar o controle dos poluentes emitidos pelas chaminés das indústrias.

É em um equipamento assim que os pesquisadores do Projeto Lidar, do Centro de Capacitação e Pesquisa em Meio Ambiente (Cepema) da USP, estão trabalhando.

LIDAR

A técnica do Lidar (sigla para o termo em inglês Light Detection And Ranging) é similar à do radar. O radar baseia-se na emissão de ondas de rádio e detecção das ondas que retornam de um objeto. Dependendo do comprimento e da intensidade das ondas refletidas - e recebidas por um sensor -, pode-se calcular a distância de um objeto, seu tamanho, velocidade, entre outras variáveis.

No Lidar, é feito um processo semelhante, mas com a emissão de pulsos de luz por um laser. Até então, essa técnica, criada há décadas, só era usada para mapear o ar da atmosfera, incluindo o monitoramento das mudanças climáticas, analisando a concentração de compostos gasosos e partículas.

O projeto do Cepema inaugura um novo uso para o Lidar - o sensoriamento remoto a laser - que pode tornar mais fácil e barato o monitoramento das emissões em processos industriais.

Sensores para medir poluição

Hoje, as indústrias usam sensores caros e específicos para medir a composição dos gases liberados pelas chaminés. Como, muitas vezes, os gases são quentes e as chaminés são altas e de difícil acesso, a instalação e manutenção desses medidores é complicada e onerosa.

Com o Lidar não é necessário subir até o topo da chaminé nem fazer a calibração do equipamento, uma vez que ele é instalado em locais de fácil acesso e direcionado ao ponto almejado, o que possibilita o monitoramento a distância.

Mesmo em um ambiente úmido e com névoa, como é a região de Cubatão (SP), onde o Lidar está sendo testado, o equipamento consegue obter resultados em tempo real a distâncias de cerca de 500 metros ou mais.

Monitoramento de gases

A pesquisa do Cepema desenvolve métodos de análises específicos e confiáveis para monitorar gases como CO (monóxido de carbono), hidrocarbonetos, SO2 (dióxido de enxofre) e NOx (óxidos de nitrogênio), além de partículas poluentes. A próxima etapa do estudo visa aplicar a técnica para medir a distribuição de tamanhos do material particulado expelido pelas chaminés.

De acordo com o professor Roberto Guardani, responsável pela pesquisa, a técnica poderá ser usada tanto pelos órgãos fiscalizadores quanto pelas próprias indústrias.

"A indústria pode usar como instrumento de controle de processo", afirma. Ele explica que "todo processo industrial possui parâmetros técnicos que permitem prever a taxa de emissão de poluentes". Por isso, os engenheiros especializados sabem a quantidade regular de componentes emitidos em cada etapa de produção.

Com o uso do Lidar, será possível detectar e corrigir falhas operacionais antes que isso cause prejuízos ambientais e financeiros. Os pesquisadores pretendem quantificar o que sai das chaminés para que, daqui a algum tempo, o controle de qualidade do ar e da produção sejam mais ágeis. Isso deverá causar menos gastos para a indústria e menos poluição à atmosfera.

Como o LIDAR funciona

Uma fonte de laser emite um raio de luz pulsado, dirigido para o ambiente que se deseja estudar. O feixe de luz refletido tem características diferentes para cada tipo de partícula ou molécula.

A partir da detecção e da análise desse feixe refletido é possível identificar os compostos e calcular sua concentração.

As primeiras medições aconteceram entre outubro e dezembro. A cada dois ou três meses, o grupo pretende fazer novos experimentos e ajustes aos programas de leitura dos raios refletidos. Os pesquisadores estão trabalhando com os resultados dessa primeira medição para aperfeiçoar as leituras seguintes.

O Projeto Lidar é interdisciplinar, integrando químicos, engenheiros químicos, físicos e meteorologistas, envolvendo, além da USP, pesquisadores do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN) e do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE).

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