O documento analisa a viabilidade da lâmpada Moser, que usa garrafas PET cheias d'água para iluminar ambientes sem energia elétrica. Foram realizados testes comparativos de luminosidade e temperatura da lâmpada Moser versus lâmpadas convencionais em uma maquete de casa popular. Os resultados indicam que a lâmpada Moser apresenta desempenho satisfatório e pode ser uma alternativa sustentável para famílias de baixa renda.
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TECNOLOGIAS AMBIENTAIS
LÂMPADA MOSER EM MORADIAS POPULARES DO CEARÁ
Autores: Weber Alves Braga
Universidade Estadual Vale do Acaraú
weberfila15@gmail.com
Max Wendell Lima Cunha dos Santos
Universidade Estadual Vale do Acaraú
max_cunha_18@hotmail.com
Lívia Maria de Sousa Monteiro
Universidade Estadual Vale do Acaraú
livia.msm@hotmail.com
Juscelino Chaves Sales
Universidade Estadual Vale do Acaraú
juscelinochaves@hotmail.com
RESUMO
Foi em 2001, com a notícia do risco de apagão, que o mecânico mineiro Alfredo Moser teve
uma ideia: usar garrafas PET cheias d’água para iluminar cômodos escuros durante o dia, sem
usar energia elétrica. A garrafa é encaixada num buraco no telhado fazendo com que os raios
de sol se refracionem e se espalhem no ambiente. A ideia é simples, mas também ousada, pois
mostra ser uma solução viável para o uso ineficiente de energia elétrica. Além disso, ajuda o
meio ambiente, dando uma destinação ecologicamente correta para as garrafas PET, material
abundante em lixões e aterros. O presente trabalho busca analisar a viabilidade da utilização
da lâmpada Moser por famílias carentes, em residências populares atuais, especialmente as
localizadas no estado do Ceará. Visou-se, o estudo comparativo, em laboratório, dos
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parâmetros de luminosidade e de influência térmica da lâmpada Moser e de lâmpadas
convencionais em um modelo de construção popular.
Palavras-chave: lâmpada Moser; iluminação; garrafa PET; Ceará.
INTRODUÇÃO
No projeto arquitetônico de uma residência, a luz natural parece ser muitas vezes,
negligenciada. Isto é a grande causa da utilização de luz elétrica durante o dia e,
consequentemente, do aumento no custo de energia. A falta de luz natural em ambientes
internos causa também a queda na qualidade de vida dos moradores.
A luz natural mostra ser benéfica para várias atividades humanas. Tarefas relativas ao
aprendizado e orientação visual como a leitura, o bordado e o desenho, são bastante
favorecidas por ela (KEELER & BURKER, 2010). A luz natural também influencia nas
atividades metabólicas dos seres vivos. No corpo humano, por exemplo, regula a absorção de
vitamina D.
O Nordeste é uma região com altos índices de insolação durante o ano. Porém, muitas
residências aproveitam esse recurso de forma deficiente. Umas das causas de residências
serem pouco iluminadas durante o dia se deve às elevadas médias de temperatura, que
obrigam essas construções a serem mais seladas, no intuito de evitar, ao máximo, trocas de
calor com o meio externo.
Dados de ALMEIDA et. al. (2001, apud LAMBERTS, 2004) mostram que no Nordeste, o
custo com iluminação e refrigeração em residências é de 21,3% do consumo total de energia
elétrica. A situação é considerada crítica, pois no Brasil, a mesma porcentagem é de apenas
15,7%. Isto se deve não só apenas à utilização de luz elétrica em períodos em que há
disponibilidade de luz natural, como também à utilização de lâmpadas ineficientes.
As lâmpadas incandescentes são a forma predominante de prover iluminação para mais de 33
milhões de consumidores residenciais do Brasil (PAGAN & JANNUZZI, 2007). São pouco
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eficientes do ponto de vista da conversão de energia elétrica em luz visível, pois transformam
apenas 5% da energia consumida em luz e 90% em calor irradiado, ocasionando grandes
ganhos térmicos ao ambiente.
Foi visando eliminar o custo desnecessário com luz elétrica durante o dia, que o mecânico
mineiro Alfredo Moser (Figura 1) teve a ideia de usar garrafas pet cheias de água para
iluminar cômodos escuros durante o dia sem precisar utilizar energia elétrica, cada garrafa é
encaixada num buraco no telhado.
A lâmpada Moser é um conduto de luz (Figura 2), que funciona usando princípios básicos de
refração da luz. A água tem um índice de refração relativamente alto, já o PET (poliestireno
tereftalato), material componente da garrafa, é totalmente transparente e bastante resistente a
ataques químicos e à radiação ultravioleta, permitindo que a transparência do material não
seja prejudicada com o passar do tempo.
Figura 1 (esquerda): Alfredo Moser e sua invenção. (Disponível em: guardioesdotemplomistico.blogspot.com.
Acesso: 06/07/2013 10:34.) Figura 2 (direita): Esquema simplificado da lâmpada Moser: Condução dos raios
de luz pelo corpo da garrafa.
Segundo dados do oitavo Censo da Reciclagem do PET no Brasil (ABIPET, 2011), 43% dos
recipientes de PET produzidos no país não são reciclados. Isto representa 200 milhões de
toneladas lançados na natureza, espaços públicos, aterros ou lixões. Estes dados nos dão uma
estimativa de quanto lixo não recuperado pode ser reutilizado, visto que a reciclagem no
Brasil ainda é um setor bastante deficiente. A lâmpada Moser é uma ideia simples e ecológica,
pois ajuda o meio ambiente, dando uma destinação para as garrafas não recuperadas.
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Por utilizar a luz zenital do céu, a lâmpada Moser funciona eficazmente durante o ano todo até
em dias nublados. Em dias ensolarados, apresenta melhores resultados de luminosidade, o que
torna sua aplicação viável na realidade climática do Nordeste brasileiro.
O presente trabalho busca analisar a viabilidade da utilização da lâmpada Moser por famílias
carentes, em residências populares atuais, especialmente as localizadas no estado do Ceará.
Visou-se, o estudo comparativo, em laboratório, dos parâmetros de luminosidade e de
influência térmica da lâmpada Moser e de lâmpadas convencionais em um modelo de
construção popular.
METODOLOGIA
No plano experimental deste trabalho, foram realizados ensaios com garrafas PET de 600mℓ e
2ℓ. As taxas de luminosidade e de temperatura foram medidas em um espaço iluminado pela
lâmpada Moser e os resultados foram comparadas com os de lâmpadas incandescentes de
40W e 60W – estas são bastante utilizadas em residências populares do Ceará –, no intuito de
analisar o desempenho da lâmpada Moser em ambientes internos.
Dentro das garrafas foi colocada uma solução composta de água da torneira e uma pequena
quantidade de água sanitária. Para que pudessem ser fixadas no telhado (Figura 3), cada uma
delas foi acoplada a um pedaço de tela de zinco com um furo central (Figura 4).
Figura 3 (esquerda): Garrafa de 600mℓ instalada no teto da casinha para realização do ensaio. Figura 4
(direita): Lâmpadas Moser já montadas: Garrafas PET acoplada em uma tela de zinco com furo central.
As quatro lâmpadas foram instaladas e ensaiadas num modelo reduzido de uma residência
comum, construída em alvenaria, convencionalmente, e coberta com telha de amianto. A
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casinha, que está localizada na Área de Ensaios do Laboratório de Materiais da Universidade
Estadual Vale do Acaraú, em Sobral, tem as seguintes dimensões: 1,80m x 2,30m; e 1,75m de
altura (Figuras 5 e 6).
Cada lâmpada foi instalada no teto da casinha e analisada durante dois dias - um nublado e
outro ensolarado. Nos quatro casos, foram medidas as temperaturas internas e externas da
casinha às 7h, 9h, 11h, 13h, 15h e 17h, nos dois dias. No caso das lâmpadas Moser, também
foram medidos os valores de luminosidade nos mesmos horários.
O parâmetro de luminosidade analisado foi o fator de iluminância. Esta grandeza física é
medida em lux, e representa o fluxo luminoso que incide sobre uma superfície situada a certa
distância da fonte, ou seja, é a quantidade de luz que está chegando a um ponto. Esta relação é
dada entre a intensidade luminosa (medido em lúmens) e o quadrado da distância. Para esta
tarefa foi utilizado um luxímetro digital da marca ICEL Manaus, modelo LD-510.
Figura 5 (esquerda) e 6 (centro): Modelo reduzido de uma residência comum, onde foram realizados os
ensaios. Figura 7 (direita): Luxímetro digital utilizado no experimento.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Os resultados das temperaturas coletadas foram plotados em uma planilha no programa Excel
2010, como mostra o esquema a seguir:
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Tabela 6: Garrafa de 600mℓ (NUB)
Tf (°C) Td (°C)
07h 28,30 28,30
09h 28,45 28,65
11h 32,50 33,80
13h 34,47 34,91
15h 34,08 34,17
17h 33,70 33,73
MÉDIA(°C) MÉDIA(°C)
31,92 32,26
Tabela 7: Garrafa de 2ℓ (SOL)
Tf (°C) Td (°C)
07h 27,81 27,86
09h 29,85 29,88
11h 33,92 32,2
13h 34,64 34,47
15h 33,31 33,35
17h 31,73 32,06
MÉDIA(°C) MÉDIA(°C)
31,88 31,64
Tabela 8: Garrafa de 2ℓ (NUB)
Tf (°C) Td (°C)
07h 27,01 27,26
09h 28,71 28,86
11h 29,45 29,63
13h 30,96 31,41
15h 31,02 31,09
17h 28,31 30,19
MÉDIA(°C) MÉDIA(°C)
29,24 29,74
Gráficos 1 a 8: Temperatura x Tempo: Lâmpada incandescente (40W e 60W) e lâmpada Moser (Garrafa de 2ℓ e
600mℓ). Tabelas 1 a 8: Temperaturas medidas dentro e fora da casinha em dias nublados e ensolarados
intervalos iguais. Dia ensolarado (SOL); Dia nublado (NUB); Temperatura fora da casinha (Tf); Temperatura
dentro da casinha (Td).
A lâmpada incandescente de 40W possui fator de iluminância constante de 110lux e a
lâmpada incandescente de 60W, 192lux. As medidas de luminosidade das lâmpadas Moser
foram coletadas e dispostas a seguir:
26
28
30
32
34
07h 09h 11h 13h 15h 17h
Temperatura(°C)
Gráfico 6: Garrafa de 600mℓ (NUB)
Tf (°C)
Td (°C)
26
28
30
32
34
07h 09h 11h 13h 15h 17h
Temperatura(°C)
Gráfico 7: Garrafa de 2ℓ (SOL)
Tf (°C)
Td (°C)
26
28
30
32
34
07h 09h 11h 13h 15h 17h
Temperatura(°C)
Gráfico 8: Garrafa de 2ℓ (NUB)
Tf (°C)
Td (°C)
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Tabela 9: Iluminância x Tempo: Fator de iluminância da lâmpada Moser (Garrafa de 600mℓ) medidos em
intervalos de tempo iguais. Tabela 10: Fator de iluminância da lâmpada Moser (Garrafa de 2ℓ) medidos em
intervalos de tempo iguais. Fator de iluminância medido dentro da casinha: em dia ensolarado (SOL); em dia
nublado (NUB). Fator de iluminância da lâmpada incandescente de: 40W (LI4); 60W (LI6).
Analisando os gráficos 1 a 8, percebemos que a lâmpada incandescente ocasiona grandes
ganhos térmicos ao ambiente interno da casa. Isto é consequência não só do isolamento
térmico deficiente de residências populares construídas atualmente, como também da
ineficiência luminosa desse tipo de lâmpada. Sabe-se que a grande parte da energia elétrica
(90%) consumida pelo bulbo da lâmpada transforma-se em calor irradiado.
A influência das lâmpadas incandescentes é evidente na relação que a potência nominal da
lâmpada tem com a diferença das temperaturas internas e externas coletadas. Em
concordância a isso, vimos também, que nos dias nublados, quando a insolação era baixa, a
diferença entre as temperaturas de dentro e as de fora da casinha eram bem maiores quando
foram utilizadas lâmpadas incandescentes. Demonstrando assim, que a temperatura interna
elevada era decorrente da liberação de calor da lâmpada para o ambiente.
No caso das lâmpadas Moser, as temperaturas internas foram bem menores comparadas às
outras lâmpadas, especialmente quando se usou a garrafa de 2ℓ, que no dia ensolarado teve
24
34
57
53
27
3
30 35
57
34
16
7
110
192
0
50
100
150
200
07h 09h 11h 13h 15h 17h
Iluminância(lux)
Tabela 9: Garrafa de 600mℓ
SOL
NUB
LI4
LI6
65
120
200 198
76
831
44
67
48
35
4
110
192
0
50
100
150
200
07h 09h 11h 13h 15h 17h
Iluminância(lux)
Tabela 10: Garrafa de 2ℓ
SOL
NUB
LI4
LI6
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temperaturas internas menores que as externas às 11h e 13h, mesmo sendo este o período de
maior insolação no dia (Figura 8).
Figura 8: Lâmpada Moser (Garrafa de 2ℓ) em dia ensolarado às 11h. Figura 9: Lâmpada Moser (Garrafa de
600mℓ) em dia ensolarado às 11h.
Nos gráficos 9 e 10, estão representadas as medidas de iluminância da lâmpadas Moser
coletadas em intervalos de tempo iguais. A garrafa de 2ℓ mostrou os resultados mais
satisfatórios em dia ensolarado, com taxas de iluminância maiores que os da lâmpada
incandescente de 40W a partir das 9h, e os da lâmpada incandescente de 60W das 11h às 13h.
A garrafa de 600mℓ não teve resultados satisfatórios devido ao fato de ter dimensões
inferiores, porém, a utilização de várias garrafas distribuídas planejadamente em uma
cobertura é uma saída viável.
CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
Os resultados encontrados mostram viabilidade da utilização de lâmpadas Moser feitas com
garrafa de 2ℓ, visto que, as medidas internas de temperatura e luminosidade foram melhores
que o da lâmpada incandescentes em alguns períodos do dia. O período de 11h às 13h é
considerado horário de pico, pois é quando há maior consumo de energia. Se uma lâmpada
incandescente é substituída por uma lâmpada Moser neste horário, ocorrerá uma enorme
economia de energia (JANNUZZI et.al., 1998).
A lâmpada Moser é uma solução economicamente viável para famílias carentes no estado do
Ceará, tanto em áreas urbanas como áreas rurais, visto que, é fácil de montar e instalar; pode
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ser adaptado a qualquer tipo de telhado; e funciona eficientemente em dias ensolarados,
principalmente em regiões como o Nordeste brasileiro, onde há insolação o ano todo.
REFERÊNCIAS
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DA INDÚSTRIA DO PET. Oitavo Censo da Reciclagem do
PET no Brasil. São Paulo. 2012. Disponível em: <http://www.abipet.org.br/index.html>.
Acesso em: 25 jun. 2013.
JANNUZZI, Gilberto de M.; DORNELAS, Vanice F.S.; BITTENCOURT, Mara L..
Avaliação do programa de incentivos à substituição de lâmpadas incandescentes por
fluorescentes compactas ou circulares em Fortaleza (DEREO). Relatório Final.
UNICAMP/ELETROBRÁS/FUNCAP. São Paulo. 1998.
KEELER, Marian; BURKE, Bill. Fundamentos de projeto de edificações sustentáveis.
Porto Alegre: Bookman, 2010.
LAMBERTS, Roberto. Diretrizes de projeto para eficiência energética em edificações.
Seminário HIS Sustentável. São Paulo. 2010. Disponível em:
<http://www.cbcs.org.br/userfiles/comitestematicos/projeto/LAMBERTS_CBCS_3.pdf>.
Acesso em: 10 jun. 2013.
LÂMPADA de Moser. Guardiões do Templo Místico. 24 abr. 2013. Disponível em:
<http://guardioesdotemplomistico.blogspot.com.br/2013/04/lampada-de-moser.html>. Acesso
em: 06 jul. 2013.
PAGAN, Cesar J. B.; JANNUZZI, Gilberto de M.. Implicações da Nova Norma Brasileira
para Lâmpadas Incandescentes (NBR IEC-64: 1997). UNICAMP. São Paulo. 2000.
