Poluição em São Paulo será mensurada com auxílio de Laser

Com um facho de luz varrendo o céu poderão ser alterados os métodos usados nos processo de medição de poluição no Brasil. Observadores atentos puderam vê-lo em meados de outubro passado perto do campus da Universidade de São Paulo (USP), durante os testes de um grupo do Instituto de pesquisas Energéticas e Nucleares (Ipen) da Comissão Nacional de Energia Nuclear (Cnen).

Trata-se de um radar de feixe de laser desenvolvido desde 1995 pelo projeto Programa de Desenvolvimento de um Sistema de Sensoriamento Remoto para Monitoração de Poluentes na Atmosfera de São Paulo. Ele é financiado pela Fapesp no âmbito do programa Jovens Pesquisadores, coordenado pelo físico nuclear Eduardo Landulfo, do Ipen, e que deve ser concluído em julho próximo.

O objetivo do radar de laser ou Lidar (light detection and ranging ou detecção de luz e medida de distância) é mensurar os poluentes particulados na atmosfera (como poeira, fumaça e fuligem), com o uso do feixe de luz laser pelo método chamado retroespalhamento. Essa técnica permite que o sinal de laser retorne ao ponto emissor depois de encontrar uma partícula ou um alvo qualquer. O equipamento proposto por Landulfo foi apresentado em julho de 2000 na 20ª Conferência Internacioanl de Radar de Laser.

O Lidar do Ipen tem várias funções, já determinadas em sua montagem. Ele fornece dados sobre partículas em suspensão e alerta para a adoção de ações emergenciais em períodos de estagnação atmosférica, quando os níveis de poluentes apresentam riscos à saúde pública – o que pode torná-lo decisivo para a solução mais eficiente das questões ambientais em grandes centros urbanos.

As empresas que monitoram a poluição funcionam hoje amparadas em estações de qualidade do ar, equipadas basicamente com filtros que coletam dados para análise várias vezes ao dia e fornecem dados para a preparação de boletins sobre qualidade do ar, como se faz na Grande São Paulo, por exemplo. Esse trabalho ganha dinamismo com o radar de laser, pois ele confere de imediato os poluentes em suspensão. Além disso, permite o acompanhamento freqüente das áreas mais poluídas: a partir da emissão do laser, pode-se estabelecer a composição das partículas e dos gases suspensos.

O equipamento que consta do projeto desenvolvido no Ipen funciona com um tipo de laser chamado Nd:YAG, composto pelo elemento químico neodímio (Nd) e um cristal sintético de nome YAG constituído por óxido de ítrio e óxido de alumínio. Esse conjunto emite luz laser ao ser acionado por um tipo de lâmpada específica. Por enquanto, o laser é emprestado do grupo de Espectroscopia do Centro de Laser e aplicações do Ipen.

O grupo brasileiro aguarda a compra de um outro equipamento para concluir a montagem do sistema, que ficará instalado no Ipen. O laboratório a ele destinado é uma sala comum, exceto por uma abertura do teto, para a qual será apontado o telescópio de emissão/recepção do laser. Seu deslocamento para fora do laboratório não está descartado, mas depende da aquisição de um veículo adaptado para o transporte, que não consta do projeto.

Os testes foram feitos em outubro durante uma semana, com sete horas de medição, e tiveram a participação de uma pesquisadora do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe).

Os resultados permitiram comparações com os dados obtidos pela Companhia Estadual de Tecnologia e Saneamento Básico (Cetesb) e pelo Grupo de Estudos de Poluição do Ar (Gepa) da USP. “Os testes foram muito importantes, porque possibilitaram avaliar toda a perfomance do sistema”, diz Landulfo. O próximo passo será obter a validação dos dados por uma entidade internacional para depois publicá-los.

A pesquisa é acompanhada por Alexandros Papayannis, chefe de pesquisa em Lidar na Universidade Técnica de Atenas, na Grécia. Ele é o responsável pela supervisão dos dados do experimento nacional. O projeto Lidar foi aprovado em 1998 e é desenvolvido por um grupo multidisciplinar de dez pessoas. “A maior dificuldade encontrada pela equipe até agora foi calibrar o equipamento para operar conforme as particularidades da nossa atmosfera”, explica Landulfo. Ele conta que boa parte da poluição de São Paulo é formada por material particulado e inalável.

“Além de medir a poluição com maior agilidade, o sistema pretende também ter condições de prever com antecedência as inversões térmicas que ocorrem durante o inverno”. Esse fenômeno ocorre quando uma camada de ar quente impede a dispersão de poluentes.

O Lidar produzido no Ipen tem capacidade de medir a distribuição do material particulado no perfil vertical em um raio de 5 a 6 quilômetros.

Landulfo já perdeu a conta de quantas horas passou nos laboratórios do Ipen fazendo simulações, a fim de ajustar o equipamento às condições ambientais de São Paulo. Os testes até agora usaram o aparelho de laser do Ipen (menos a fonte francesa), por isso são necessárias quase duas horas de intervalo para que o equipamento não seja danificado e o emprego de um técnico para manusear o aparelho.

Os usuários potenciais do Lidar são as agências ambientais, como a Secretaria do Verde e Meio Ambiente (SVMA) do município de São Paulo, por exemplo. “Antes mesmo da conclusão, o resultado do nosso trabalho criou forte expectativa na comunidade científica nacional e internacional”, revela. O projeto do Lidar nacional também despertou a atenção do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), que concedeu uma bolsa de produtividade a Landulfo.

O projeto, que deve resultar em uma patente, vem despertando o interesse de empresas da área de instrumentação ambiental. O primeiro Lidar brasileiro deve mesmo ser entregue a um órgão controlador da poluição do ar da cidade de São Paulo.
(Agência Brasil – Pesquisa Fapesp)