Primeiro trocamos as antigas luzes amarelas por uma iluminação branca e azulada, mais eficiente e barata. Agora estamos a descobrir que iluminar as cidades não é apenas uma questão de ver melhor: a cor, a intensidade e a direção da luz podem afetar o sono, os animais e os próprios ecossistemas urbanos.
Durante décadas, muitas cidades tinham uma aparência característica depois do pôr do sol. As ruas eram banhadas por uma luz amarelada, quase alaranjada. Hoje, basta olhar para uma fotografia noturna de muitas cidades para perceber que alguma coisa mudou: o amarelo deu lugar ao branco, muitas vezes com uma tonalidade azulada.
A mudança aconteceu sobretudo com a chegada dos LED à iluminação pública. E foi, à primeira vista, uma história de sucesso.
As cidades passaram a gastar menos eletricidade, as lâmpadas duram mais tempo, a manutenção tornou-se mais simples e a iluminação pode ser controlada com muito mais precisão. Mas existe uma segunda parte desta história. Quando mudámos a forma como iluminamos a noite, também mudámos a noite. E só depois começámos a perceber as consequências.
A revolução azul que ganhou um Nobel
Os LED – light-emitting diodes, ou díodos emissores de luz – não são uma tecnologia recente. Mas a possibilidade de produzir LED azuis eficientes foi uma verdadeira revolução. Em 2014, o Prémio Nobel da Física foi atribuído a Isamu Akasaki, Hiroshi Amano e Shuji Nakamura pelo desenvolvimento do LED azul eficiente.
Porquê o azul? Porque um LED azul podia ser combinado com materiais que transformavam parte dessa luz, permitindo produzir luz branca de forma muito mais eficiente do que muitas das tecnologias utilizadas anteriormente.
Esta descoberta abriu caminho à enorme expansão da iluminação LED. E as cidades rapidamente perceberam o potencial. As lâmpadas tradicionais desperdiçavam uma parte significativa da energia sob a forma de calor, tinham uma vida útil mais curta e exigiam mais manutenção. Os LED permitiram fazer o contrário: mais luz com menos eletricidade e durante mais tempo.
Nos Estados Unidos, a mudança aconteceu a uma velocidade impressionante. Segundo o vídeo Why Cities Changed Color Overnight, em 2012 já existiam cerca de 1,3 milhões de luminárias LED instaladas no país. Dois anos depois, o número tinha aumentado para 5,7 milhões. A poupança podia ser muito relevante.
Washington, D.C., é um dos exemplos apresentados no vídeo: depois da substituição de cerca de 75 mil luminárias, a cidade passou de aproximadamente 13 milhões de dólares por ano em eletricidade para 2 milhões.
Mas havia um problema. A luz branca não era simplesmente branca.
Porque é que os primeiros LED pareciam azuis?
Uma das formas mais comuns de produzir luz branca a partir de um LED consiste em utilizar um LED azul coberto por uma camada de fósforo. Parte da luz azul atravessa diretamente essa camada. Outra parte é convertida pelo fósforo numa luz de comprimento de onda maior, criando uma mistura que os nossos olhos percecionam como branca.
Quanto maior a componente azul que atravessa, mais “fria” parece a luz. É daí que vem aquela tonalidade branca-azulada que começou a caracterizar muitas das primeiras instalações LED.
Para uma cidade, isto podia ser vantajoso. Mais componente azul podia significar uma fonte luminosa muito eficiente e relativamente barata.
Só que os nossos olhos não servem apenas para ver. Também ajudam o cérebro a perceber que horas são.
Os nossos olhos também têm um relógio
No início dos anos 2000, os investigadores identificaram células especializadas na retina que desempenham um papel importante na regulação do nosso relógio biológico. Estas células são particularmente sensíveis à luz de comprimentos de onda curtos, incluindo a luz azul. Durante o dia, a exposição à luz ajuda a sinalizar ao organismo que é altura de estar desperto. À noite acontece o contrário: a redução da luz contribui para a produção de melatonina, uma hormona associada à regulação do sono.
É por isso que a exposição à luz intensa durante a noite – e particularmente à luz com uma componente azul significativa – pode interferir com o nosso ritmo circadiano. Isto não significa, porém, que uma lâmpada LED na rua esteja automaticamente a causar insónias ou doenças. Há evidência científica robusta de que a luz noturna pode influenciar o sistema circadiano, mas estabelecer uma relação direta entre a iluminação pública e doenças específicas é muito mais complexo.
Em 2016, a Associação Médica Americana (AMA) chamou precisamente a atenção para os potenciais efeitos da iluminação LED com temperaturas de cor muito elevadas, incluindo problemas relacionados com o sono, brilho excessivo e desconforto visual. Na altura, algumas cidades norte-americanas começaram a optar por LED com temperaturas de cor mais baixas. A solução começou a ganhar uma forma bastante simples: se não precisamos de uma luz azulada para iluminar a rua, porque não voltar a uma luz mais quente?
Não precisamos de transformar a cidade num estádio
Existe ainda outra questão: não é apenas a cor da luz que interessa. É também a quantidade de luz. Uma rua não precisa necessariamente de estar iluminada como um campo de futebol. A iluminação pública deve permitir que as pessoas vejam e se desloquem em segurança. Mas aumentar indefinidamente a intensidade não significa necessariamente aumentar a segurança na mesma proporção.
E há luz que nem sequer chega ao sítio onde é necessária. Quando uma luminária espalha luz para cima, para as fachadas ou para zonas naturais próximas, estamos simplesmente a desperdiçá-la.
É aqui que entram conceitos como iluminação direcionada, redução do encandeamento e “dark sky” – iniciativas destinadas a reduzir a quantidade de luz artificial que invade o céu noturno.
Uma boa luminária pode iluminar o passeio e a estrada sem iluminar desnecessariamente o céu. E isso faz diferença.
A segunda revolução: luz mais quente e inteligente
A tecnologia entretanto avançou. Os LED atuais já não têm de ser aquela luz branca-azulada que marcou as primeiras grandes substituições. Novos materiais e fósforos permitem produzir luzes mais quentes, com melhor qualidade de cor e maior eficiência.
Ao mesmo tempo, os próprios LED tornaram-se mais eficientes.
O vídeo aponta, por exemplo, para enormes reduções nas perdas elétricas associadas ao funcionamento dos dispositivos e para uma queda próxima dos 90% nos custos de fabrico dos LED entre 2008 e 2016.
O resultado é interessante: já não precisamos necessariamente de escolher entre eficiência energética e uma iluminação mais confortável. Podemos ter as duas coisas.
Mas há ainda outra transformação a acontecer. As luminárias estão a tornar-se inteligentes.
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E se os candeeiros soubessem quando devem baixar a luz?
Uma das possibilidades abertas pelos novos sistemas de iluminação pública é controlar cada luminária – ou grupos de luminárias – remotamente. Os candeeiros podem ter sensores e controladores que permitem ajustar a intensidade de acordo com diferentes condições. Menos luz quando há pouco movimento. Mais luz quando existe maior tráfego. Alterações relacionadas com o estado do tempo. Iluminação diferente durante uma emergência. E, se uma luminária avariar, o sistema pode comunicar imediatamente o problema aos serviços municipais.
Em Washington, D.C., a tecnologia foi utilizada na renovação de dezenas de milhares de luminárias. Segundo os responsáveis pelo projeto citados no vídeo, o número de pedidos de assistência passou de cerca de 20 mil por ano para menos de 3 mil. A cidade também estima poupanças significativas nos custos de eletricidade e manutenção. E existe outro benefício potencial: menos luz desperdiçada significa também menos poluição luminosa.
A cidade não dorme, mas os animais precisam de dormir
É aqui que a questão deixa de ser apenas económica ou tecnológica. Nós podemos fechar as persianas, mas os animais não.
Durante milhões de anos, a noite foi uma parte fundamental dos ecossistemas. Para algumas espécies, é o momento de caçar. Para outras, de se reproduzir, migrar ou simplesmente descansar.
A iluminação artificial altera esse ciclo. Insetos atraídos pela luz podem concentrar-se em torno das luminárias, ficando mais expostos a predadores ou afastando-se dos habitats onde normalmente desempenham funções ecológicas. Algumas aves podem ter os seus comportamentos alterados.
E os morcegos são um exemplo interessante. Nem todas as espécies respondem da mesma forma à luz artificial. Algumas conseguem alimentar-se junto a candeeiros porque estes atraem grandes quantidades de insetos. Outras, sobretudo espécies mais sensíveis à luz, evitam completamente áreas iluminadas. Isto pode criar aquilo que os investigadores chamam de “barreiras de luz”: uma estrada, uma ponte ou uma área urbana iluminada pode tornar-se muito mais difícil de atravessar para determinadas espécies.
E é precisamente aqui que surge uma solução que parece quase contraintuitiva. Há cidades europeias que estão a experimentar iluminação vermelha. Mas essa história merece um artigo próprio.
A próxima iluminação urbana pode ser diferente
Durante muito tempo, a evolução da iluminação pública pareceu seguir uma lógica simples: mais luz → melhor visibilidade → mais segurança.
Depois veio outra: LED → menos energia → menos custos.
Agora estamos a entrar numa terceira fase. A pergunta já não é apenas quanto custa iluminar uma cidade.
É: quanto precisamos realmente de iluminar, onde, durante quanto tempo e com que tipo de luz?
Uma cidade pode utilizar iluminação mais quente. Pode reduzir a intensidade durante determinadas horas. Pode direcionar melhor a luz para onde ela é necessária. Pode adaptar a iluminação ao tráfego. Pode desligar ou reduzir luminárias em determinadas zonas quando não são necessárias. E pode ter em conta os outros seres vivos.
Esta mudança é importante porque a eficiência energética, por si só, não torna automaticamente uma iluminação sustentável. Uma cidade pode substituir milhares de lâmpadas por LED extremamente eficientes e continuar a produzir demasiada luz artificial. Pode gastar menos eletricidade por candeeiro e, ao mesmo tempo, iluminar muito mais áreas. Pode reduzir as emissões associadas ao consumo de energia e continuar a perturbar ecossistemas noturnos.
A verdadeira questão é, portanto, mais ampla: não basta tornar a luz mais eficiente. Precisamos de aprender a usar menos luz e melhor.
E talvez a melhor cidade seja aquela que ainda consegue ver as estrelas
Inventámos tecnologias cada vez melhores para iluminar a noite e, ao fazê-lo, tornámos cada vez mais difícil ver a própria noite.
O céu estrelado desaparece por trás do brilho urbano. Os insetos deixam de encontrar a escuridão de que dependem. Os morcegos encontram barreiras luminosas. E o nosso próprio organismo recebe sinais de dia quando já devia estar a preparar-se para dormir.
A solução não passa necessariamente por regressar às velhas lâmpadas amarelas. Os LED são uma tecnologia extraordinariamente eficiente e podem contribuir para reduzir o consumo energético e os custos das cidades. O que estamos finalmente a aprender é que uma boa iluminação pública não é simplesmente aquela que produz mais luz pelo menor preço. É aquela que ilumina o necessário, no lugar certo, à hora certa, com a intensidade e o espectro adequados.
E talvez isso seja uma definição bastante boa de sustentabilidade urbana em geral: não fazer mais. Fazer apenas o que é necessário e fazê-lo melhor.
