Conheça o poderoso espectrômetro portátil ALTA II

Cada vez mais o Brasil tem se adaptado à necessidade de construir edificações com melhor desempenho térmico, favorecendo a eficiência energética. Estão em vigência algumas normas e regulamentos que estabelecem parâmetros mínimos de desempenho e dão diretrizes construtivas para adequação das edificações à realidade climática do local.

Dentre as propriedades dos materiais de construção que são determinantes no desempenho térmico, a refletância solar tem relevância destacada para a maior parte do território brasileiro, sujeito à intensa e abundante insolação durante todo o ano.

Para a obtenção de dados confiáveis de refletância solar de materiais de construção, indica-se que sejam realizadas medições. Como alternativa aos métodos normalizados de medição de refletância, alguns pesquisadores brasileiros têm realizado estudos utilizando o espectrômetro portátil ALTA II.

O ALTA II é um equipamento para medição de refletância espectral desenvolvido pelo Lunar and Planetary Institute, de Houston – Texas, e atualmente é comercializado pela empresa Vernier Software & Technology. No Brasil ele é comercializado pela Hiperlab Equipamentos Científicos (representante exclusiva da Vernier no país). Ele foi criado como uma ferramenta didática para ensino sobre cor, luz e espectroscopia em escolas de ensino médio dos Estados Unidos. Entretanto, em anos recentes começou a ser utilizado por alguns pesquisadores brasileiros como alternativa aos métodos normalizados, que adotam equipamentos mais caros.

Com o ALTA II, pode-se realizar medições correspondentes a radiações em onze diferentes comprimentos de onda, entre 470 e 940 nm, sendo sete deles na região visível e quatro na região do infravermelho-próximo. Na parte superior do equipamento  há um botão para ligar e desligar e onze botões de medição, um para cada comprimento de onda. Há também um display (tela), onde é apresentado o valor medido.

Na parte inferior do equipamento  existe uma abertura com onze pequenas lâmpadas, dispostas em círculo. Cada lâmpada emite a energia correspondente a um comprimento de onda e é acionada por um dos botões. Ao pressionar um botão, acende-se a lâmpada correspondente, que emite certa quantidade de energia. Um sensor, localizado no centro da abertura inferior, detecta a  quantidade de energia que é refletida. O equipamento gera um valor em milivolts (mV), que é exibido no display, a partir do qual é calculada a refletância espectral. Com os valores espectrais para os onze comprimentos de onda, calcula-se a refletância total para o intervalo.

Usando o espectrômetro ALTA II, os alunos podem coletar dados de maneira rápida e fácil sobre as proporções de luz colorida (incluindo infravermelho) que refletem a partir de objetos do mundo real. Os dados podem ser calibrados em relação a padrões e manipulados em gráficos de refletâncias versus comprimentos de onda de luz que são quase idênticos àqueles em textos e livros de referência. O espectrômetro usa luz em cores visíveis (azul a vermelho em sete comprimentos de onda) e em quatro “cores” invisíveis de luz infravermelha. Os resultados são bons modelos de espectros de sondas da NASA como o Mars Pathfinder e satélites ambientais como o LANDSAT.

O espectrômetro ALTA II pode ser usado em qualquer disciplina que lide com luz, cor ou espectroscopia. O material didático que acompanha do produto contém instruções básicas de operação e exercícios nas áreas de biologia, ciências ambientais e sensoriamento remoto, geologia e ciência planetária e física. Pode ser utilizado em aplicações com astronomia, fisiologia (visão de cores e ilusão) e arquitetura e engenharia. As atividades que acompanham o espectrômetro  são projetados para serem usadas desde a 8ª série até a faculdade.

Uma observação é que o espectrômetro portátil ALTA II só deve ser utilizado para análise de superfícies planas e lisas. Para medições de superfícies rugosas, deve-se adotar o método normalizado mais adequado.

Confira abaixo vários artigos científicos, teses e relatórios que avaliam e mostram alguns exemplos de aplicação do ALTA II:

PEREIRA, C. D. et al. Guia de Medição e Cálculo Para Refletância e Absortância Solar em Superfícies Opacas. Relatório de Pesquisa, CB3E – Centro Brasileiro de Eficiência Energética em Edificações, 2015. Disponível em: <http://www.cb3e.ufsc.br/sites/default/files/Guia_medicao_refletancia_CB3E_v1.pdf

DORNELLES, K. A. Absortância Solar de Superfícies Opacas: métodos de determinação e base de dados para tintas látex acrílica e PVA. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Universidade Estadual de Campinas. Campinas, 2008. Disponível em: http://repositorio.unicamp.br/bitstream/REPOSIP/257698/1/Dornelles_KelenAlmeida_D.pdf

DORNELLES, K. A.; RORIZ, M. Métodos Alternativos Para Identificar a Absortância Solar de Superfícies Opacas. Ambiente Construído, v. 7, n. 3, p. 109-127, jul./set. 2007.

MARINOSKI, D. L. et al. Análise Comparativa de Valores de Refletância Solar de Superfícies Opacas Utilizando Diferentes Equipamentos de Medição em Laboratório. In: ENCONTRO NACIONAL DE CONFORTO NO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 12., Brasília, 2013. Anais… Brasília, 2013.

MUNIZ, L. P.; PEZZUTO, C. C. Medições de Refletância Através do Espectrômetro Portátil ALTA II. In: ENCONTRO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA, 19., Campinas, 2014. Anais… Campinas: PUC, 2014. [ Links ]

Pereira, Cláudia Donald, Marinoski, Deivis Luis, Lamberts, Roberto, Güths, Saulo, & Ghisi, Enedir. (2017). Avaliação experimental do espectrômetro Alta II e sua aplicação na normatização brasileiraAmbiente Construído17(4), 197-213. https://dx.doi.org/10.1590/s1678-86212017000400193

SANGOI, J. M.; RAMOS, G.; LAMBERTS, R. Análise das Medições de Absortância Através do Espectrômetro ALTA II. In: ENCONTRO NACIONAL DE TECNOLOGIA DO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 13., Canela, 2010. Anais… Canela: ANTAC, 2010.

SANTOS, E. I.; MARINOSKI, D. L.; LAMBERTS, R. Influência do Ambiente de Medição Sobre a Verificação da Absortância de Superfícies Opacas Utilizando um Espectrômetro Portátil. In: ENCONTRO NACIONAL DE CONFORTO NO AMBIENTE CONSTRUÍDO, 10., Natal, 2009. Anais… Natal: ANTAC, 2009.

Poloni, M .P.; Pezzuto, C. C. MEDIDAS DE REFLETÂNCIA DE MATERIAIS DE SUPERFÍCIE URBANA UTILIZANDO O ESPECTRÔMETRO PORTÁTIL ALTA II. Anais do V Encontro de Iniciação em Desenvolvimento Tecnológico e Inovação, PUC Campinas, 2015

Muniz, L. P; Pezzuto, C. C. MEDIÇÕES DE REFLETÂNCIA ATRAVÉS DO ESPECTRÔMETRO PORTÁTIL ALTA II. Anais do V Encontro de Iniciação em Desenvolvimento Tecnológico e Inovação, PUC Campinas, 2015

 

 

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