O perigo das descargas elétricas: todo cuidado é pouco



Em meu trabalho, ontem atendi uma equipe de uma emissora de TV. A reportagem era a respeito dos perigos das descargas elétricas, muito comuns no Brasil durante o verão. Decidi aproveitar e falar um pouco sobre o assunto aqui no blog. Vamos conferir.

O que é uma descarga elétrica e como ela se forma? 

Você vai precisar de ar frio e ar quente (e úmido). O ar quente vai ser forçado a subir e vai formar uma nuvem de tempestade. Uma outra maneira de formar uma nuvem de tempestade é através do processo de convecção, típico do verão. Eu falei sobre o assunto nesse post sobre chuva de verão.

No interior de uma nuvem de tempestade, as gotículas e os cristais de gelo se movimentam e se colidem constantemente, o que gera eletricidade estática, carregando a nuvem eletricamente.

Assim como uma pilha, as nuvens possuem “pólos” positivo e negativo. O pólo positivo fica no topo da nuvem Cb (Cumulonimbus), nome técnico dado a nuvem de tempestade. E o pólo negativo fica na base da nuvem. Quando a nuvem passa a presentar uma diferença de potencial significativa, a nuvem “libera” a energia elétrica através de uma descarga elétrica.

Nuvem Cumulonimbus com raio. Fonte: David Pepper wiki

Relâmpago é o termo utilizado para quando a descarga elétrica vai de uma nuvem para a outra. E raio é o termo utilizado para quando a descarga elétrica atinge a superfície da Terra (direta ou indiretamente). O maior perigo para as pessoas são os raios, que podem causar danos pessoais e materiais. Embora um relâmpago possa atingir uma aeronave, as pessoas no interior dela estão protegidas pois a descarga elétrica se espalha na fuselagem do avião.Leia mais sobre aeronaves  e relâmpagos nesse texto do ELAT-INPE e nesse texto do Monolito Nimbus.

A energia elétrica percorre a atmosfera e vai para um lugar que tenha a carga oposta. Essa descarga elétrica é chamada de ‘descarga líder’, ou ‘carga líder’ ou mesmo ‘líder escalonado’. Para quem deseja pesquisar mais sobre o tema, em inglês o termo utilizado é leader stroke.

Sabe porque os raios tem aquele formato de zigzag? Pela razão explicada no box abaixo:

A primeira carga a se movimentar, na maioria das vezes vinda da base de uma nuvem, é a Carga Líder ou Líder Escalonado. É chamada assim porque desce em etapas ou escalas, em intervalos de tempo quase uniformes. Algumas cargas seguem novos caminhos fora do canal principal, criando ramificações em muitos pontos. Isso porque há íons na atmosfera, distribuídos de maneira não uniforme, o que acaba por atrair ou repelir essas cargas para um lugar indeterminado. Fonte: UFPA

Além do clarão, a descarga elétrica também irá aquecer o ar no caminho (ou canal) pelo qual ela percorre. Esse aquecimento fará com que o ar se expanda rapidamente nesse canal, o que gerará colisões entre as moléculas que compõe o ar atmosférico. Essas colisões serão responsáveis pela formação do trovão.

Para saber mais sobre o assunto, veja também esse post mais antigo em que abordo o mesmo assunto. Leia também esse material da NASA.

Como as pessoas são atingidas por raios?

Nem sempre é possível determinar exatamente como uma vítima foi atingida, pois há diversas maneiras de isso ocorrer. É importante prestar os primeiros socorros, fazer massagem cardíaca e manter a vítima consciente até a chegada do resgate. As informações que vou divulgar abaixo foram obtidas e traduzidas e adaptadas a partir do site da NOAA.

Uma pessoa pode ser diretamente atingida por um raio. Uma pessoa atingida diretamente pelo raio torna-se parte do canal principal da descarga elétrica. Em outras palavras, o raio usa a pessoa como condutora para chegar mais rapidamente no solo. Pessoas que são atingidas diretamente por raios estão realizando atividades em áreas abertas, tais como campos de futebol, praia ou áreas descampadas em geral.  Na maioria dos casos, uma parte da corrente elétrica se move ao longo e apenas sobre a superfície da pele  e uma parte da corrente se move através do corpo – geralmente através dos sistemas cardiovascular e/ou nervoso. O calor produzido quando o raio se move sobre a pele pode produzir queimaduras, mas a corrente que se move através do corpo é a maior preocupação. Embora a capacidade de sobreviver a qualquer descarga elétrica esteja diretamente relacionada com a atenção médica imediata, a quantidade de corrente que se deslocam através do corpo também é um fator.

 

Diretamente atingida por um raio. Fonte: NOAA

Uma pessoa também pode ser atingida por side flash, que é quando o raio atinge um objeto alto bem próximo a vítima e parte da corrente elétrica a atinge. Isso normalmente ocorre quando a pessoa está a menos de 1 m de distância do alvo atingido pelo raio. Por isso é extremamente perigoso ficar debaixo de árvores ou de estruturas metálicas durante as tempestades. Um outro problema sobre ficar debaixo de árvores durante tempestades é que o vento pode derrubar galhos da árvore, que podem cair e provocar sérios ferimentos.

Side flash. Fonte: NOAA

Uma pessoa também pode ser atingida indiretamente por um raio através de uma descarga vinda do solo.  Quando um raio atinge uma árvore ou outro objeto, grande parte da energia pode percorrer a superfície do solo, nas proximidades do evento, o que pode gerar uma descarga vinda do solo. Essa descarga pode percorrer materiais condutores no solo (tubulações de metal, por exemplo). Muitos animais de fazenda são mortos dessa maneira. Normalmente, o raio entra no corpo através do ponto de contato mais próximo do raio e viaja através dos sistemas cardiovascular e/ou nervoso e sai do corpo no ponto de contato mais distante do relâmpago. Quanto maior a distância entre o ponto de entrada e de saída, maior a probabilidade de morte ou lesão grave. Como grandes animais tem um corpo relativamente grande, uma descarga vinda do solo muitas vezes é fatal para o gado.

Descarga vinda do solo. Fonte: NOAA

Uma outra maneira de ser atingido indiretamente por um raio é através da condução. Estruturas de metal proporcionam um eficiente caminho para que os raios se propaguem, já que são materiais condutores muito mais eficientes que o ar atmosférico. Muitas fatalidades dentro de casa ocorrem devido a condução. Por exemplo, um raio pode atingir a rede elétrica ou telefônica e então atingir o interior de uma casa. Jamais utilize equipamentos eletrônicos conectados na rede elétrica (a mania de usar o celular enquanto ele está carregando) durante uma tempestade. No exemplo abaixo, a descarga atingiu um ponto e foi conduzida por uma cerca de arame, atingindo o bonequinho dos exemplos.

Condução. Fonte: NOAA

 

Embora não tão comum como os outros tipos de ferimentos com raios, algumas pessoas são apanhadas durante o processo de descarga de retorno.

A Carga Líder  ou Líder Escalonado, em geral negativa, aproxima-se de cargas positivas localizadas no solo ou nas nuvens. A carga acumulada no canal condutor produz um aumento na intensidade do campo elétrico entre as cargas, gerando uma nova quebra da rigidez dielétrica do ar. Por efeito dessa quebra, devido ao alto nível de intensidade desse campo, íons positivos são arrancados do solo (ou da nuvem para onde as cargas negativas se dirigem). Isto explica a afirmação: na maioria dos casos, a descarga elétrica ocorre do solo para a nuvem. A intensificação do campo elétrico provoca o surgimento de vários caminhos (canais) por onde esses íons se deslocam ao encontro da Líder. Os íons positivos são denominados Líderes Conectantes ou Descargas Conectantes. No caso de descargas nuvem-solo, esse segundo rompimento da rigidez dielétrica ocorre quando a Líder está cerca de 10 m de distância do local de onde os íons positivos são arrancados. Essas cargas se encontram aproximadamente a meia distância do percurso. Assim se completa o canal do relâmpago. Todas as cargas negativas que seguem a Carga Líder movem-se através dos novos canais por onde passaram os íons positivos até alcançar os pontos de onde eles partiram. A descarga que saiu do solo continua seu movimento até a nuvem e passa a ser denominada Descarga de Retorno. Essa descarga ocorre com uma velocidade de cerca de um terço da velocidade da luz. Fonte: UFPA 

A descarga de retorno, portanto, vem a partir do solo e pode atingir uma pessoa mesmo ela estando um pouco distante do local onde ocorreu o raio. Leia mais sobre descarga de retorno nesse texto.

Indivíduo atingido no processo de descarga de retorno. Fonte: NOAA

Achei importante a gente falar desses cinco principais casos nos quais um indivíduo pode ser atingido direta ou indiretamente por um raio para então conhecermos melhor nosso “inimigo” e dessa maneira a importância da prevenção será melhor compreendida.

O que eu posso fazer para me proteger dos raios? O que posso recomendar para minha família e comunidade?

Faço questão de repetir as mesmas informações que dei nesse post no box abaixo:

1) Tirar todos os aparelhos eletroeletrônicos da tomada;

2) Não usar o telefone com fio. A descarga elétrica pode atingir a fiação elétrica da rua e o raio pode ser conduzido até o interior de casa. Inclusive, é bom retirar o telefone do plug também.

3) Se precisar falar com alguém por telefone, utilize o celular, lembrando que o celular não deve estar conectado ao carregador!

4) Se precisar trabalhar em um computador, utilize um notebook  (desconectado do carregador) e se precisar acessar a internet, prefira o sistema 3G, já que o roteador e o modem devem ficar fora da tomada ou do plug do telefone. Isso deve ser feito para evitar fatalidades, mas também para evitar danos ao patrimônio.

5) Abrigue-se: fique dentro de casa, dentro do apartamento ou dentro do carro. JAMAIS fique debaixo de árvores ou próximo a estruturas metálicas (cercas,antenas, torres de transmissão, etc)

6) Não praticar atividades ao ar livre, seja qual for: esportes, atividades agropecuárias, lazer, etc. Quando estamos em espaços abertos, há mais probabilidade de sermos atingidos por raios: praias, pasto, plantações, campos de futebol, etc.

7) Se não tiver como procurar um abrigo, deite no chão e encolha-se.

Uma mensagem muito objetiva e clara utilizada nos Estados Unidos é: when Thunder Roars, Go Indoors!

Traduzindo livremente, seria algo como: ouviu o trovão, entra! (imagine sua mãe ou sua avó falando isso 😃). Observe que todos os gifs mostrados no tópico anterior mostram nosso personagem ao ar livre. O local mais perigoso durante uma tempestade é uma área descampada, ao ar livre, como uma praia, um campo de futebol, um parque, etc.

Porque a melhor maneira de se proteger é buscando uma construção de alvenaria e se abrigando em seu interior. Na ausência de uma construção de alvenaria, entre dentro de um veículo. Permaneça dentro até que a tempestade acabe. É a melhor maneira de se proteger. Fique longe da rede elétrica e de estruturas metálicas durante as tempestades. Ficar sob a copa das árvores, conforme mencionado anteriormente, não é seguro.

Aqui no Brasil, a época com mais tempestades é durante o verão do Hemisfério Sul. É nessa época que as pessoas costumam aproveitar as belezas do nosso litoral. O desconhecimento ou o descuido podem ser fatais. Tivemos um caso recente de uma moça que foi atingida por um raio enquanto caminhava na praia  e infelizmente, fatalidades assim são comuns anualmente. Por isso o conhecimento e a conscientização são tão importantes!

Curiosidades e mais links sobre raios (além dos indicados ao longo do texto)