Categoria: 2006

Um elemento adicional instalado nas caixas de emenda das gigantescas torres de transmissão das Centrais Elétricas do Norte do Brasil (Eletronorte), em meio à chuvosa Floresta Amazônica, batizado de “Regenerador Óptico Passivo”, está facilitando a transmissão de voz e dados nas redes da concessionária e gerando ao mesmo tempo significativa economia. Desde a finalização do seu desenvolvimento, pelo Centro de Pesquisa e Desenvolvimento em Telecomunicações (CPqD), em Campinas (SP), em janeiro de 2005, a solução já recebeu diversas premiações: ganhou o Prêmio Finep de Inovação Tecnológica 2006 da região Norte, na categoria processo; e antes disso, foi considerado um dos melhores projetos de P&D já realizados pela empresa e o melhor trabalho na área de telecomunicações no XVIII Seminário Nacional de Distribuição de Energia Elétrica, realizado em Curitiba, em outubro do ano passado.

Miriam Regina Xavier de Barros, pesquisadora do CPqD que coordenou o projeto, explica que normalmente, ao se propagar por fibras ópticas, o sinal vai perdendo a potência óptica durante seu percurso. Tradicionalmente, o problema é contornado com a instalação de estações repetidoras pela rede, dotadas de amplificadores de linha — equipamentos capazes de amplificar o nível de potência óptica dos sinais nas transmissões. A solução tradicional torna-se complicada, especialmente em locais de difícil acesso como a Floresta Amazônica.

As estações repetidoras têm um alto custo de instalação e operação, da ordem de R$ 3 milhões para a concessionária, porque o acesso à região é bastante difícil e os equipamentos nela instalados necessitam eletricidade e refrigeração (ar-condicionado) para seu perfeito funcionamento. O problema é que em certos locais da floresta não existe energia elétrica, o que obriga a construção de linhas de média tensão por dezenas de quilômetros em reservas demarcadas. O fornecimento de energia também não é confiável, exigindo a instalação de sistemas alternativos. E para resolver a necessidade de refrigeração, são empregados equipamentos com motor-gerador a diesel, que requerem constante abastecimento e inspeção. “Na estação chuvosa, essa manutenção constante não é nada fácil!”, explica Barros.

Visando solucionar essas questões, uma equipe composta por físicos, engenheiros e técnicos do CPqD, além de engenheiros da Eletronorte, trabalharam durante um ano – de dezembro de 2003 a dezembro de 2004 — para desenvolver os Regeneradores Ópticos Passivos. Seu princípio de funcionamento baseia-se na utilização de uma fibra óptica dotada com érbio, elemento que ao ser bombeado e estimulado pelo sinal óptico, produz a emissão de mais sinal, o que resulta em aumento da potência óptica do sinal injetado. Este efeito é chamado de “emissão estimulada amplificada”.

Dessa forma, o Regenerador Óptico Passivo, assim como o amplificador óptico, anteriormente empregado, recupera o nível óptico do sinal, mas dispensa a construção da estação repetidora. A pesquisadora explica o porquê: “Nos amplificadores tradicionais, existe um elemento ativo, isto é, que requer alimentação elétrica, o laser de bombeio, cuja potência óptica fornece energia para o amplificador. Este componente requer disponibilidade de alimentação local, além de ambiente climatizado com ar-condicionado, para que seu funcionamento seja estável e confiável. Nos regeneradores ópticos passivos não há elementos ativos, pois o laser de bombeio fica localizado no terminal de transmissão. Neste caso, a potência óptica do laser é levada até o regenerador óptico passivo, por meio da fibra óptica usada para transmissão”.

Os Regeneradores Ópticos Passivos são acondicionados em bandejas de caixas de emenda convencionais, posicionadas nas próprias torres de transmissão. E foram denominados “passivos” porque são alimentados opticamente pela própria fibra por meio de fontes localizadas nos terminais do sistema óptico. “Sua operação é mais estável que a dos componentes ópticos ativos e eletrônicos quando há variação de temperatura e umidade. Porém, é importante ressaltar que existem alguns componentes passivos que têm dependência com a temperatura e a umidade. Isso depende da tecnologia e da configuração usada para a construção do componente”, explica Barros.

Segundo a pesquisadora, a instalação de regeneradores ópticos passivos permitirá à Eletronorte eliminar a necessidade da implantação e manutenção das estações repetidoras dos sistemas ópticos terrestres de longa distância da empresa. Nos locais em que os Regeneradores Ópticos Passivos forem implantados, o investimento e o custo de operação devem cair de R$ 3 milhões para R$ 1,4 milhão.

As informações fornecidas pela Eletronorte são de que os Regeneradores Ópticos Passivos — atualmente em fase de licitação para definir o futuro fabricante — serão produzidos em escala industrial e comercializados a partir de 2007. Também está em estudo a possibilidade de exportação do produto, pois não existem similares no mercado internacional.

Glossário:

Perda de potência de sinal – é quando a luz vai se enfraquecendo (espalhando-se) ao longo da fibra óptica, ou nas junções dos cabos da fibra, ou em conexões ópticas de fibras nas estações. Ocorre em qualquer sinal transmitido pela fibra óptica. No caso da fibra óptica em sistemas com distâncias acima de 300 km, torna-se necessário no mínimo um ponto de regeneração do sinal, para recompor o seu nível e proporcionar que o mesmo chegue ao seu destino com potência suficiente para ser detectado.

Estação repetidora – é uma construção de alvenaria do tamanho de uma residência, com água, energia elétrica, ar-condicionado, banco de baterias, grupo motor-gerador. Algumas têm banheiro, cozinha e até quarto para dormir. Na sala de transmissão da estação são instalados os gabinetes dos amplificadores ópticos de repetição.

Érbio – Encontrado na forma de sais, em areias monazíticas, de variada coloração em tons pastéis, o érbio é um elemento químico que possui em sua estrutura eletrônica quântica uma configuração que permite a troca de energia óptica em uma certa freqüência por outra energia em outras freqüências. Para aproveitar essa propriedade, átomos de érbio são adicionados à composição das fibras ópticas utilizadas na construção do Regenerador Óptico Passivo (processo denominado dopagem). Quando a fibra dopada recebe o sinal óptico, recebe simultaneamente uma injeção de potência (produzida pelo laser de bombeio), o que produz uma reorganização dos elétrons. No momento em que o sinal passa, é provocado o decaimento dos elétrons, reação que provoca emissão de luz, o que proporciona a amplificação do sinal. Assim, o funcionamento do Regenerador Óptico Passivo baseia-se na transição entre níveis eletrônicos.

Laser de bombeio – é um dispositivo eletrônico que emite luz em 1480 nm, necessária para fazer funcionar o amplificador, instalado na estação repetidora. Seu funcionamento depende de alimentação elétrica. No caso do Regenerador Óptico Passivo, os lasers de bombeio ficam alojados em placas de eletrônicos nas estações de ponta. A potência produzida por eles é levada aos amplificadores passivos por meio das próprias fibras do cabo OPGW. Como a fibra atenua também esta potência, existe um comprimento máximo no quais os regeneradores passivos podem ser instalados.

Elas estão por toda parte. Bolos, sorvetes, batatas-fritas, salgadinhos industrializados, pipocas de microondas, margarinas e gorduras hidrogenadas. Mesmo produtos aparentemente “inofensivos”, como biscoito polvilho e bolacha maisena, carregam gorduras trans, cujo excesso eleva o nível de colesterol do organismo, favorecendo o aparecimento de doenças cardíacas. Na semana passada as autoridades sanitárias de New York proibiram o uso de gordura trans em seus restaurantes. Na Dinamarca essa gordura já foi banida há anos. Um dos poucos aliados dos consumidores para identificar a presença de gorduras trans nos alimentos é a rotulagem. Os fabricantes que ainda não declararam nos rótulos dos alimentos a quantidade dessas gorduras serão notificados até o final deste ano e, a partir de 2007, podem ser multados de R$ 2 mil a R$ 1,5 milhão pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa).

A lei, que exige a adequada rotulagem dos alimentos com gordura trans, está em vigor desde agosto de 2006. No entanto, uma pesquisa realizada pelo Instituto de Defesa do Consumidor (Idec), quinze dias depois da aprovação da lei, revelou que mais de um terço dos produtos ainda não exibiam essa informação em seus rótulos. O Idec avaliou 370 produtos e, desses, 139 ainda não cumpriam a lei. Os mais “omissos” eram os biscoitos wafer, com 64,3% das embalagens sem informações sobre trans.

As gorduras trans são largamente utilizadas pela indústria de alimentos. Elas servem para realçar o sabor, melhorar a textura, crocância, consistência e aumentar o tempo de conservação de massas e produtos de confeitaria. São formadas durante o processo de hidrogenação industrial que transforma óleos vegetais líquidos em gordura sólida. Também se formam durante um processo de hidrogenação natural (ocorrido no rúmen de animais), estando presente em pequena quantidade no leite, por exemplo, com propriedades nutracêuticas reconhecidas.

Segundo a professora Marisa Regitano d’Arce, do Departamento de Agroindústria, Alimentos e Nutrição da Esalq/USP as gorduras trans “foram identificadas há mais de 30 anos, porém sempre se assumiu que eram metabolizadas como ácidos graxos saturados, tendo os mesmos efeitos danosos desses, ou seja, aumentam os níveis séricos das lipoproteínas LDL (conhecida como ‘colesterol ruim’)”. As gorduras saturadas eram, até então, consideradas as mais prejudiciais à saúde, sendo encontradas na gordura animal (carne, leite e manteiga). Na década passada, começaram a aparecer indícios nas pesquisas de que, além de aumentar os níveis da LDL, os ácidos graxos trans também reduziam os níveis de HDL, o “colesterol bom”.

Livre de trans

As margarinas foram um dos primeiros alvos na caça contra as trans. Por serem de origem vegetal, as margarinas surgiram como uma alternativa mais saudável que a manteiga, fonte de ácido graxo saturado. Descobriu-se, mais tarde, que a elevada quantidade de ácido graxo trans que continham colocava em jogo seu papel para a saúde humana. A indústria, para não perder espaço, começou a se adequar e hoje existem no mercado diversas marcas de margarina “livre de gorduras trans”, que utilizam gordura interesterificada.

No processo de interesterificação química ou enzimática, os óleos vegetais são solidificados sem que tenham que ser hidrogenados e, portanto, sem que haja a formação de gordura trans. Outra alternativa usada pela indústria alimentícia são as frações saturadas de óleo de palma (dendê), que também não contém ácidos graxos trans.

“As tecnologias que substituem o uso das trans por outras substâncias menos prejudiciais à saúde naturalmente incorrem em um aumento de custos para a indústria, por demandarem adaptações de processos ou novos insumos e nem sempre os produtos finais apresentam as características de cremosidade ou textura desejados”, diz a professora da Esalq. Por isso, há uma constante necessidade de pesquisa de desenvolvimento.

As trans podem ser substituídas em praticamente todas as aplicações, mas os novos ingredientes podem custar até 25% mais, exigindo a readequação das formulações dos alimentos. Embora não seja um caminho fácil, a indústria alimentícia vai ter que se adaptar, seja em função das exigências legais ou da pressão do mercado, pois esta é uma questão de saúde pública.

Estudos indicam que, além de aumentar o risco de doenças cardiovasculares, a gordura trans também causa um aumento da produção dos hormônios pró-inflamatórios do corpo (prostaglandina E2) e inibição dos tipos anti-inflamatórios (prostaglandinas E1 e E3), fazendo com que o organismo fique mais vulnerável a condições inflamatórias. Adicionalmente, a presença de gorduras trans na membrana celular enfraquece sua estrutura e sua função protetora, permitindo que microorganismos patogênicos e substâncias químicas tóxicas penetrem na célula com mais facilidade, afetando o sistema imunológico.

Alarmismo

Embora a mídia venha alardeando as gorduras trans como uma das grandes vilãs para o bom funcionamento do coração, Marisa d’Arce acredita não haver razão para tanto alarmismo, pois se sabe que a dieta e a forma de vida das pessoas podem contornar vários problemas. “O problema é a somatória de fatores: vida sedentária, alto consumo de gordura, falta de fibras, de vitaminas e outros componentes de ação antioxidante ou anti-radicais livres na dieta, tabagismo, e por aí vai. Tudo depende da quantidade e freqüência”, diz.

Os produtos da nanotecnologia já estão sendo comercializados, mas ainda são poucos os que entendem o que é essa tecnologia. Para Henrique Eisi Toma, professor do Instituto de Química da Universidade de são Paulo (USP) e palestrante da Nanotec Expo 2006, realizada no mês passado, as discussões devem dar maior atenção ao mau uso do termo “nano” e à incompreensão do que seja esse tipo de tecnologia pela maioria da população. O professor afirma que parte da confusão é gerada pelas empresas. “Hoje é possível encontrar no mercado produtos com rótulos ‘nano’ que não tenham nanotecnologia incorporada e vice-versa”, diz.

Segundo Toma, a maioria da população não tem idéia do que seja a nanotecnologia. “É o universo do muito pequeno, do invisível”, diz, “e, por isso, as pessoas têm fascínio, por um lado, e um grande receio, por outro”. A escala nanométrica equivale a um bilionésimo de metro (nanômetro), ou seja, é cerca de 70 mil vezes menor do que a espessura de um fio de cabelo, o que permite a criação de novos materiais, produtos e processos baseados na capacidade de manipulação direta de átomos e moléculas.

A compreensão sobre o tema alimenta comportamentos oportunistas por parte de algumas empresas que lutam para ter a indicação de nanotecnologia nos rótulos de seus produtos como um trunfo de marketing. “Mesmo que seus produtos não incorporem nanotecnologia, há empresas que colocam essa indicação com o intuito de criar uma imagem de modernidade e progresso tecnológico”, afirma o pesquisador.

Por outro lado, há empresas que preferem esconder de seus rótulos a presença de componentes nano, justamente para evitar o preconceito da população que tem pouca intimidade com o tema. “O comportamento das empresas não segue um padrão, pois vemos O Boticário colocar a indicação de nano em seus produtos ao mesmo tempo em que a L’Oreal e a Lancôme, que também utilizam compostos nanotecnológicos em suas formulações, preferem não apresentar essa informação nos seus rótulos”, exemplifica o pesquisador referindo-se a empresas de cosméticos. Outros exemplos de empresas nacionais que oferecem produtos com nanotecnologia são a Natura, a Suzano Petroquímica e a Embrapa.

No mercado mundial, já existem vários produtos com nanotecnologia incorporada e que prometem bons resultados, como tecidos resistentes a manchas e que não amassam, capeamento de vidros e aplicações anti-erosão a metais, filtros solares de rápida penetração, material para proteção contra raios ultravioleta, pó anti-bactérias, equipamentos médicos, produtos para limpar materiais tóxicos, cosméticos, sistemas de filtragem do ar e da água, microprocessadores e equipamentos eletrônicos em geral, com melhor desempenho.

Essa grande diversidade de aplicações esconde, no entanto, eventuais riscos que a tecnologia possa oferecer. As discussões éticas acerca dessa manipulação atômica e molecular ainda são incipientes, mas fundamentais para a melhor compreensão sobre a tecnologia. O receio com relação aos efeitos descontrolados da nanotecnologia não é totalmente infundado, uma vez que inúmeras substâncias em nano escala mudam suas propriedades originais, potencializando sua ação, por exemplo, tornando-se mais tóxicas, flexíveis, resistentes ou melhores condutoras de energia. No caso de um filtro solar com partículas nanométricas, o produto passa a ser absorvido com mais intensidade e atinge camadas de pele mais profundas. As conseqüências dessa absorção pelo corpo ainda são pouco compreendidas. “Tal como o alumínio, que pode ser usado tanto para a fabricação de produtos úteis para a sociedade como para construir uma bomba, os elementos nanotecnológicos podem ter efeitos benéficos ou nefastos, de acordo com as intenções que orientam sua formulação”, enfatiza Toma.

A desinformação sobre o tema não está restrita ao Brasil. Federico Neresini, especialista em sociologia da ciência e professor da Universidade de Pádua, na Itália, realizou uma pesquisa sobre a percepção pública da nanotecnologia entre os italianos e verificou que apenas 28% deles já ouviram falar sobre ela. De modo geral, a nanotecnologia é vista de forma positiva, como algo que será capaz de melhorar a vida das pessoas. “Todavia, esse universo muito pequeno também provoca certo receio na população, pois são percebidos maiores riscos de descontrole dos processos envolvendo a nanotecnologia”, afirma o pesquisador. Nos Estados Unidos, um estudo realizado por Jane Macoubrie, da Universidade da Carolina do Norte, e publicada na edição abril-julho do periódico Public Understanding of Science, demonstrou que a população tem pouca confiança na capacidade do governo em gerenciar riscos nas questões relativas à nanotecnologia.