É muito raro encontrar boas matérias em português sobre poluição luminosa. O vídeo abaixo é uma importante exceção e foi produzido pela agência alemã Deutsche Welle (DW), para a sua programação voltada ao público brasileiro.

A reportagem, de Maurício Cancilieri e Ceci Leal, é bastante completa: explica o que é poluição luminosa, seus impactos, mostra soluções de iluminação e pesquisas para evitar aumentar o problema. E tudo isso em menos de cinco minutos! Não deixe de ver!

Esta é a segunda postagem de uma série que pretende oferecer informações práticas de como podemos evitar gerar poluição luminosa e até reverter a situação, recuperando um ambiente noturno mais saudável, menos nocivo ao meio ambiente e que ainda permita ver estrelas!

A primeira postagem foi sobre a escolha de luminárias. Mas, do que adianta ter o esquipamento correto se ele for mal instalado? Como já colocamos, a boa iluminação deve direcionar a luz apenas para o local que precisa dela. Note que, diferentemente das luminárias, o projetor em si pode produzir o melhor ou o pior efeito em relação à poluição luminosa: tudo depende do modo que ele for instalado.


Nos esquemas abaixo, adaptados do material disponibilizado pelo IAC, podemos ver as orientações para correta instalação de projetores e luminárias. Para as luminárias, a instalação correta é aquela paralela ao solo. Luminárias tipo globo, jamais!

No caso dos projetores, a melhor situação é aquela onde a parede ou placa é iluminada de cima para baixo, e ainda é colocado um anteparo na parte superior. Além disso, é preciso atentar para o ângulo de orientação do feixe de luz. Resultados ótimos podem ser obtidos se o ângulo de orientação for menor que 10 graus.





O esquema abaixo mostra todas as origens para a poluição luminosa quando uma luminária ou projetor não são adequadamente instalados. Idealmente, a luz deve incidir apenas sobre a área a ser iluminada. Quando a luminária está mal orientada, cria uma zona de ofuscamento: quem estiver caminhando na direção da fonte de luz terá seus olhos ofuscados, ficando mais suscetível a acidentes ou crimes. Esta mesma luz, inadequadamente direcionada, invadirá moradias ou outros ambientes. tipo de poluição luminosa que chamamos de luz intrusa.



A luz direcionada para cima, além de representar um gasto econômico sem sentido, impedirá a observação das estrelas. Se o céu estiver com nuvens carregadas, parte da luz será refletida de volta para baixo, criando aquele aspecto desagradável de uma capa alaranjada sobre a cidade.

Além disso, tem a luz que reflete no solo em direção ao céu. Para minimizar esta componente, o ideal seria que o chão fosse o mais escuro possível. Sabemos que esta é uma condição complexa, principalmente quando pensamos em caminhos para pedestres. Assim, é de se esperar que a componente refletida pelo chão não chegue a ser completamente anulada, mesmo nos melhores projetos de iluminação.

Frequentemente, justifica-se a inclinação excessiva das luminárias e o uso de refratores não planos pela impossibilidade de aumentar o número de postes. O fato é que sempre existirá alguma solução para racionalizar o sistema de iluminação sem negligenciar os riscos da iluminação excessiva. Veja abaixo alguns exemplos de luminárias e projetores mal instalados.






No entanto, também não adianta selecionar cuidadosamente a luminária e instalá-la com correção se a lâmpada não for a correta para o tipo de aplicação! A escolha racional de lâmpadas deverá ser o assunto da próxima postagem desta série.

Não deixe de ler o primeiro texto da série: Evitando gerar poluição luminosa, parte I: A escolha das luminárias.

Ao contrário de outros tipos de poluição ambiental (das águas e a atmosférica, por exemplo), a poluição luminosa pode ser evitada e até mesmo revertida. Basta que as fontes de luz artificial sejam planejadas racionalmente. Mas, como assim?

A iluminação correta deve incidir única e exclusivamente sobre o local para onde ela foi planejada, com a lâmpada adequada para cada aplicação e apenas durante o tempo em que a luz for realmente necessária. Visando oferecer informações mais práticas de como podemos ajudar a combater a PL, inicio hoje uma série de postagens sobre o assunto. Vamos começar pela escolha das luminárias, incluindo os projetores usualmente utilizados para iluminar placas e afins.

Uma ilustração clássica de diferentes situações de iluminação, originalmente produzida pela Canadian Space Agency, é mostrada abaixo. Podemos ver o céu que seria observado para cada caso. A situação indicada como "Muito ruim" representa aquelas luminárias tipo globo, comuns nas praças brasileiras. Como podemos ver, a luz emitida é ofuscante, e não apenas é difícil observar a pessoa que circula como a visão do céu é totalmente contaminada. Um terço da luz emitida por este tipo de luminária é direcionada para o céu! Na situação ótima, a luz é direcionada unicamente para baixo, iluminando aqueles que caminham nas ruas durante a noite e ainda permitindo a observação das estrelas.



Ou seja, a ideia é escolher sempre luminárias do tipo totalmente limitada (full cut-off) e abandonar aquelas que não oferecem nenhum anteparo para direcionar a luz para baixo (non cut-off). Essa escolha implicaria em maior custo financeiro? Não necessariamente. Algumas luminárias modernas podem até custar mais caro em um primeiro momento. Porém o investimento é compensado pela economia na manutenção e em energia elétrica (luz bem direcionada significa poder escolher lâmpadas de menor potência para uma dada aplicação).

Seguem alguns exemplos de luminárias incorretas e corretas.



A International Dark Sky Association oferece uma certificação para luminárias "amigas do céu escuro" (dark sky friendly). Enquanto não temos algo assim no Brasil, as luminárias recomendadas no mercado norte americano podem servir como referência. A imagem abaixo, adaptada de material produzido pela IDA, ilustra tipos inaceitáveis e aceitáveis para luminárias e projetores.




No entanto, não adianta escolher as melhores luminárias se elas não forem instaladas corretamente. Este será, espero eu, o próximo tema da série "Evitando gerar Poluição Luminosa".

Para complementar o assunto, o vídeo abaixo mostra uma maneira simpática de simular os efeitos dos diferentes tipos de luminárias utilizando basicamente uma lanterna e aquelas estrelinhas que brilham no escuro. O vídeo, chamado "Vamos acender as estrelas!" está em italiano, mas é totalmente compreensível (e ainda dá para colocar legendas, se necessário).

A ideia é essa: apague as luzes e acenda as estrelas!



Agradecimentos à Vera por compartilhar a imagem!

Telluride é uma pequena cidade do Colorado (EUA), com menos de 3 mil habitantes e forte vocação turística. No inverno, a cidade é um local privilegiado para esquiar na neve; no verão, os turistas podem aproveitar as temperaturas mais amenas para praticar esportes como o rafting e realizar escaladas nas suas belas montanhas.

Além disso, Telluride é conhecida por ser a sede do MontainFilm Festival: importante festival de cinema voltado à prática de esportes radicais.

Imagine fotografar o céu noturno desta paisagem... Telluride, no Colorado (EUA). Imagem do site Visit Telluride.

Durante a edição de 2014, o super fotógrafo Ben Canales participou do evento e se impressionou com o local: "Fiquei chocado com a rapidez com que a visão das estrelas tornava-se ainda mais surpreendente conforme eu me afastava da cidade", disse. Surgiu então a ideia de sugerir que a cidade apagasse suas luzes por uma noite. Deste modo seria possível produzir imagens mais dramáticas, contemplar o céu noturno e começar a falar sobre poluição luminosa com os moradores e turistas.

Assim, ele convenceu a administração da cidade a apagar as luzes públicas durante a edição 2015 do Festival, criando o evento "Lights Out Telluride". Por sua vez, os organizadores do Festival se responsabilizaram por convencer os particulares a participarem da iniciativa. Às 3:00 h da manhã da noite combinada, estima-se que entre 50% e 70% das luzes da cidade foram apagadas.

Alguns resultados são mostrados no vídeo abaixo, onde podemos ver os procedimentos para apagar as luzes públicas e o evento de observação do céu, que atraiu cerca de oitenta pessoas. Não deixe de assistir! O evento continuará a ser promovido nos próximos anos e espera-se que a participação popular aumente.

O projeto europeu "Inspiring Science Education" (ISE), com sede em Luxemburgo, se propõe a oferecer recursos digitais e oportunidades para professores tornarem o aprendizado de ciências mais atrativo e relevante para os seus alunos. Recentemente, o ISE disponibilizou uma ferramenta online para a simulação de cenários de iluminação artificial externa, com o objetivo de possibilitar a avaliação da geração de poluição luminosa e a adequação de cada configuração em relação à segurança para a circulação de pessoas.

A página oferece textos explicativos sobre poluição luminosa e instruções detalhadas para utilizar o simulador (em inglês, mas o Google Tradutor pode ajudar). De qualquer modo, vamos fazer uma rápida introdução ao uso da ferramenta e discutir alguns dos seus resultados.

A página possui uma série de abas que podem ser abertas pelo usuário. As duas primeiras são de apresentação, e a simulação propriamente dita é configurada em "Set the experiment options" (Configure as opções do experimento). São então oferecidos quatro parâmetros: 

• A quantidade de postes de luz (light poles), variando entre três e nove;
• A altura dos postes - quatro ou sete metros;
• O tipo de lâmpada - vapor de sódio de alta pressão (HSP) ou LED;
• A potência das lâmpadas - 50 ou 80 W;
• O tipo de luminária - globo (globe, non cut-off), tipo semi-limitada (semi cut-off shield type), tipo totalmente limitada (full cut-off shield type).

Painel para configurar os parâmetros da simulação, na aba "Set the experiment options"). O usuário pode escolher o número de postes e sua altura, o tipo de lâmpada, a potência e o tipo de luminária. Em seguida, basta abrir a aba "Run the experiment" e clicar em "Start the experiment".

 
Em seguida, é necessário abrir a aba "Run the experiment" (Execute o experimento) e clicar em "Start the experiment" (Comece o experimento). Em alguns segundos, uma tela surgirá ao lado da configuração com uma animação mostrando os resultados da simulação.

O ambiente a ser iluminado é o estacionamento de um supermercado, na frente do qual existem casas e, nos arredores, prédios. A animação permite que "circulemos" pela área, de modo observar a qualidade da iluminação gerada através dos parâmetros escolhidos pelo usuário. Alguns exemplos são mostrados a seguir.

O primeiro é a simulação da pior situação possível: nove luminárias tipo globo, em postes de 7 metros de altura e com as lâmpadas de maior potência (80 W). O resultado, ilustrado pela figura abaixo, é uma iluminação ofuscante, onde 30% da luz é emitida na direção do céu.

Captura de tela da simulação considerando a pior situação possível: nove postes com sete metros de altura, luminárias tipo globo com lâmpadas de 80 W, de vapor de sódio de alta pressão

Uma escolha mais racional para uma grande cidade, distante de áreas de proteção ambiental, é a representada pela captura de tela abaixo: nove postes de 4 metros de altura, lâmpadas de vapor de sódio de alta pressão de 50 W em luminárias com corte total. Nestas condições, a estimativa é que 4.25% da luz emitida estaria sendo na direção do céu. Cenário consideravelmente melhor do que no caso dos globos, embora o ideal seja reduzir esta componente a zero...

Captura de tela mostrando a simulação com escolhas racionais: nove postes de 4 metros de altura, luminárias totalmente limitadas (full cut-off).

Um problema é o fato de que não é reproduzido o rendimento de cor de cada lâmpada. O vapor de sódio produz uma luz alaranjada, o que significa que ele emite em um intervalo mais restrito de energia, privilegiando os comprimentos de onda onde o olho humano é mais eficiente. O LED possui uma luz extremamente branca, com alto rendimento de cor (desnecessário para a nossa circulação noturna) e especialmente nociva para o meio ambiente. Nas simulações, as lâmpadas emitem sempre luz branca, embora o brilho do céu (resultado da luz indevidamente direcionada para cima) seja sempre alaranjado.

Tendo em vista esta limitação da ferramenta, nas imagens abaixo podemos ver como seria a iluminação na frente de uma residências, com os dois conjuntos de parâmetros já descritos.

Captura de tela mostrando a iluminação na frente de uma casa. Em cima, a luminária tipo globo com lâmpada de 80 W e, abaixo, a luminária totalmente limitada e lâmpadas de 50 W. Note o halo de luz em torno do globo, denunciando o desperdício e a geração de poluição luminosa. No segundo caso a luz é focalizada para o chão, criando um ambiente mais agradável e seguro para a circulação, além de menos poluente.

Um outro problema da ferramenta é a poluição luminosa chamada de "luz intrusa", que é aquela iluminação planejada para um ambiente e que invade outro. É o caso da iluminação interna do supermercado, das casas e dos prédios, que dificulta a análise da qualidade dos diferentes conjuntos de parâmetros para a iluminação externa.


A ferramenta também permite simular o impacto na observação do céu e, em particular, na direção da constelação de Ursa Maior, facilmente visível no Hemisfério Norte. Basta ir na aba "Run the experiment" e clicar em "Ursa Maior". Serão oferecidas duas opções: "Ursa Maior - no light pollution" (Ursa Maior - sem poluição luminosa) e "Ursa Maior - current light pollution" (situação atual de poluição luminosa, considerando os parâmetros de entrada para a simulação).

Simulação da observação do céu na direção da constelação de Ursa Maior, sem poluição luminosa.

Simulação da observação do céu na direção da constelação de Ursa Maior com os parâmetros do primeiro cenário, utilizando luminárias tipo globo. Note o tom alaranjado, típico de luminárias de vapor de sódio em luminárias ruins ou incorretamente instaladas.

Simulação da observação do céu na direção da constelação de Ursa Maior com os parâmetros da segunda simulação, escolhidos de modo mais racional.

É um recurso didático interessante, desde que sejam levados em conta as suas limitações em reproduzir o rendimento de cor das lâmpadas e a impossibilidade de ligar/desligar a luz intrusa. Quer experimentar? As simulações podem ser feitas no endereço deste link.

A indicação desta ferramenta foi feita pelo projeto Globe at Night, através de seu boletim mensal.

 Para quem estiver no Rio, nesta quinta, dia 21/05 às 10h, ministrarei a palestra "Você sabe o que é Poluição Luminosa?".  Estão todos convidados! O evento é aberto e, pretensamente, o conteúdo atende ao público em geral...

A palestra será no Museu de Astronomia e Ciências Afins (MAST) e faz parte da programação da 13o Semana de Museus, promovida pelo Instituto Brasileiro de Museus, o Ibram. A semana tem como tema "Museus para uma sociedade sustentável". Assim, é mais do que adequado falar de iluminação artificial racional, principalmente em um museu que promove um programa público de observações do céu.

Além da Semana de Museus, é importante lembrar que 2015 é o Ano Internacional da Luz e a discussão sobre Poluição Luminosa é um dos temas de destaque da iniciativa "Luz Cósmica", promovida pela União Astronômica Internacional (IAU/UAI).

O MAST fica na Rua General Bruce, 586, Bairro Imperial de São Cristóvão. Telefone para contato: (21) 3514-5200.

A 13o Semana de Museus está ocorrendo desde o dia 18 e vai até 24/05, com cerca de 4500 atividades programadas para este período. Veja aqui a programação completa em todo o país.