Por: Irene Cavaliere*
Certos materiais – como o ferro, por exemplo –, quando ficam muitos quentes, começam a emitir luz. Chamamos esse fenômeno de incandescência. É assim que funciona o lampião e foi esse o princípio que Thomas Edison seguiu para confeccionar a primeira lâmpada elétrica que deu certo.
Enquanto os lampiões queimam gás ou querosene, as lâmpadas acendem graças à eletricidade. A energia passa por um filamento que quando aquecido a temperaturas muito altas – a partir de 2.200º C – produz luz visível.
Na lâmpada de Edison, o filamento era de algodão carbonizado, mas hoje o material que se usa é o tungstênio, um elemento que tem ponto de fusão mais alto do que outros metais – ou seja, necessita de uma temperatura muito elevada para passar ao estado líquido.
Existem dois principais tipos de lâmpadas incandescentes: as regulares e as halógenas.
Regulares:
Provavelmente, na sua casa, há alguma lâmpada dessa. Uma lâmpada incandescente regular produz uma luz amarelada e confortável. Enquanto a lâmpada de Edison durou 40 horas, as incandescentes de hoje duram aproximadamente 1.000 horas, sem importar o número de acendimentos.
Parece espantoso que dentro da nossa casa algo fique tão quente assim, mas acredite: o filamento de tungstênio pode chegar até os 3.000º C. Apesar de não se fundir a essa temperatura, poderia pegar fogo caso entrasse em contato com o oxigênio. Por isso, dentro das lâmpadas, há um gás inerte – ou seja, que não reage. Nas incandescentes regulares, esse gás é o argônio ou o criptônio. A vantagem de usar um gás inerte e não o vácuo, como nas primeiras lâmpadas, é diminuir o desgaste do filamento.
No vácuo, os átomos de tungstênio que evaporam do filamento são atirados em linha reta e vão parar no vidro da lâmpada, escurecendo-o. Você já deve ter visto aquelas lâmpadas velhas, com o vidro “sujo” por dentro… Com um gás inerte, eles colidem nos átomos desse gás, sem fazer combustão, e podem voltar para o filamento, aumentando a vida útil da lâmpada.
Halógenas:
As lâmpadas halógenas são as primas modernas das regulares. Duram mais, possuem uma luz mais intensa, reproduzem melhor as cores, porém, não resolveram o problema do alto consumo de energia e da produção de calor. Repare nas iluminações decorativas, de jardins, teatros e monumentos: muitas vezes, ela é feita com lâmpadas halógenas, direcionadas para o objeto que se quer destacar.
Numa lâmpada halógena, o gás dentro do bulbo é um composto halogênio. Esse composto reage com os átomos de tungstênio que evaporam com o calor, formando haleto de tungstênio. O haleto circula e chega próximo ao filamento, onde se dissocia e deposita o tungstênio de volta, regenerando o filamento com um aproveitamento maior do que nas regulares.
Esse processo permite que o filamento esquente mais e, assim, gere uma luz mais branca e bastante brilhante, utilizando menos energia. A vida útil da lâmpada halógena em relação à regular também é maior: ela dura em média 2 mil horas, podendo chegar a 5 mil.
As mais famosas lâmpadas halógenas são as dicroicas. Elas possuem um refletor dicroico espelhado que separa o feixe de luz em dois,jogando o calor para trás e refletindo a luz para frente. Mas nem todas as dicroicas são halógenas! Hoje, também existem lâmpadas de led,que são chamadas de dicroicas por terem o mesmo formato.
Gasto de energia
Apesar de bastante utilizadas, as lâmpadas incandescentes não são muito eficientes, pois apenas uma pequena porcentagem da energia é transformada em luz. O resto vira calor e é desperdiçado.
Eficiência luminosa é o quociente entre fluxo luminoso (em Lúmens – lm) e a potência consumida (em Watts – W). Essa grandeza retrata a quantidade de luz que uma fonte luminosa produz a partir da potência elétrica de 1 Watt. Ou seja, quanto maior a eficiencia luminosa de uma lâmpada, maior a quantidade de luz produzida com o mesmo consumo.
As incandescentes regulares possuem uma eficiencia luminosa entre 10 e 15 lm/W. As halógenas, de 15 a 25 lm/W. Já uma lâmpada fluorescente, por exemplo, pode produzir de 50 a 80 lúmens por Watt, o que significa mais luz com menos consumo de energia.
Por isso, gradualmente, as lâmpadas incandescentes estão saindo das prateleiras do comércio. Espera-se que no Brasil, até 2016, elas desapareçam do mercado, sendo substituídas por lâmpadas fluorescentes e leds. Mas estamos falando apenas de lâmpadas de uso geral: as lâmpadas incandescentes também podem ser usadas na agricultura, indústria, tecnologia de alimentos e outros processos industriais que aproveitam o calor gerado por elas.
Fotos1. William J. Hammer, em Domínio Público – EUA/ Wikimedia Commons
2. Arnoldius / Wikimedia Commons
3. cabezadeturco / Flicr
4. Francisco Almeida / Flick
5. bar1969 / xchng
6. Flicrdelusions / Flicr
7. Foto de divulgação
*Com a colaboração de Bruno Amorim
Data Publicação: 29/11/2021