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O copo térmico, além de ser um copo reutilizável e uma forma prática de carregar sua bebida, pode ser encontrado em vários tamanhos e com diferentes preços. E ele mantém seu café quente ou sua cerveja gelada por muito mais tempo.
Recipientes térmicos são usados há muito tempo. O princípio de funcionamento da primeira garrafa térmica, o isolamento a vácuo, foi desenvolvido no final do século XIX, pelo cientista escocês James Dewar. O cientista pretendia apenas conservar, por mais tempo, as soluções químicas em seu laboratório.
No entanto, foi em 1903 que Reinhold Burger, que fabricava vidros numa cidade ao leste da Alemanha, patenteou a primeira garrafa térmica, chamada de “Thermos”. Tempos depois, Burger vendeu a Thermos para uma empresa norte-americana, que passou a produzi-la em escala industrial. A partir de então, as garrafas térmicas ficaram populares.
O isolamento a vácuo é usado até hoje na construção de garrafas, canecas e copos térmicos.
O principal objetivo de um copo térmico é manter a temperatura da bebida. Não existe diferença entre um copo térmico para café ou um copo térmico para cerveja. Isso porque a “tecnologia” usada internamente é a mesma: o frasco de vácuo.
Um estudo, publicado pelo The Journal of Engineering and Exact Sciences fez uma análise sobre a construção e a eficácia do isolamento a vácuo, nas garrafas, canecas e copos térmicos.
O frasco de vácuo, ou frasco Dewar, é formado por dois recipientes, dispostos um dentro do outro, formando uma espécie de “parede” dupla. Entre uma parede e outra, existe uma lacuna, em espaço que cria um “quase-vácuo”. Isso porque a ciência nunca conseguiu atingir o “vácuo absoluto”, que seria um vazio perfeito, sem qualquer ar.
Entretanto, esse “quase vácuo” dificulta a transferência de calor do ambiente para a bebida dentro do recipiente, seja por condução ou por convecção.
A transferência de calor por condução é o mesmo que condução térmica e ocorre através de corpos sólidos. Já a transferência de calor por convecção acontece por meio de líquidos e gases.
Acompanhe um exemplo simples: se você colocar um bule com água para o café no fogo, a água dentro do bule vai aquecer. Isso acontece porque o fogo aquece o bule (que é um corpo sólido) por condução térmica. Então o bule, que geralmente é feito de aço ou alumínio, aquece a água (meio líquido) por convecção.
Vale reforçar que, na Física, transferência de calor se refere à energia calorífica, às trocas de energia térmica e não apenas à temperaturas quentes. A transferência de calor está sempre buscando equilíbrio térmico.
Nesse contexto, podemos citar a geladeira como outro exemplo sobre a transferência de calor por convecção, já que o ar (meio gasoso) dentro dela é quem retira o calor dos alimentos, fazendo com que esfriem.
Portanto, o isolamento térmico à vácuo, presente em garrafas, canecas e copos térmicos é o principal fator para manter constante a temperatura das bebidas por mais tempo.
O estudo citado menciona que os materiais utilizados nos recipientes, que formam a parede dupla, em sua grande maioria são de metal, mas também podem ser de espuma de aço inoxidável, plástico ou vidro borossilicato. Esse tipo de vidro é aquele usado em refratários, que vão ao forno.
Na maioria dos casos, o revestimento do recipiente interno do copo térmico é um vidro espelhado, para evitar a transferência de calor por radiação.
Voltando ao exemplo do bule com água no fogo, o calor do fogo também aquece o ar ao redor do bule, e é aí que acontece a transferência de calor por radiação, através de ondas eletromagnéticas.
Portanto, a função do vidro espelhado é refletir essas ondas eletromagnéticas, quando a tampa do copo térmico é aberta evitando, assim, que seu café esfrie ou sua cerveja esquente.
A última camada do copo térmico é o isolamento suplementar, que é o revestimento externo, feito de aço. As tampas geralmente são feitas de plástico polietileno (PE) ou cortiça.
Apesar dos esforços das marcas de garrafas, canecas e copos térmicos, para manter a temperatura das bebidas durante longas horas, um estudo de caso, feito com um copo de uma marca bem conhecida, chegou a conclusão de que é inevitável que a bebida atinja o equilíbrio térmico. Ou seja, como não existe um material que isole o líquido perfeitamente, não vai ter jeito, em algum momento o seu café vai esfriar.
Ainda assim, na tentativa de aumentar cada vez mais o tempo do isolamento térmico das bebidas, algumas empresas usam chumbo no material que sela o isolamento a vácuo, na base dos produtos térmicos. Nesse caso, após o selamento, a região é coberta por uma camada de aço inoxidável, o que em tese a torna inacessível para o usuário.
O problema é que o chumbo é um metal pesado, altamente tóxico, prejudicial à saúde e ao meio ambiente, quando descartado de forma incorreta.
Os efeitos do chumbo no organismo humano são bem devastadores. Em crianças, o mínimo contato com o chumbo pode causar problemas no sistema nervoso central.
Os problemas de saúde tendem a aumentar de gravidade, de acordo com a concentração de chumbo presente no sangue. Nas crianças, uma concentração de 10 µg/dl de chumbo no sangue tem consequências como dificuldades de aprendizagem, déficit de atenção e diminuição de QI, além de comportamentos antissociais.
Essa mesma quantidade, em adultos, pode causar hipertensão, neuropatia e problemas de memória.
Com 50 µg/dl de chumbo no sangue, crianças podem apresentar:
Enquanto os adultos sofrem os seguintes sintomas:
Com o dobro dessa concentração, o chumbo no sangue pode causar problemas nos rins e danos cerebrais em crianças, enquanto diminui a expectativa de vida em adultos, além de causar anemia e danos cerebrais.
Uma concentração de 150 µg/dl de chumbo no sangue é fatal para o ser humano.
A contaminação por chumbo pode acontecer em diferentes cenários, através de tintas a base de chumbo (encontrada em casas, hospitais, parquinhos e escolas), entulhos de obras, alguns tipos de grama sintética, produtos de beleza, bijuterias, baterias, entre outros.
Apesar do fabricante do copo térmico garantir que não há risco do chumbo entrar em contato com a superfície do copo ou com a bebida, é importante ficar atento.
Uma publicação feita pela Organização Mundial da Saúde (OMS), destacou que cerca de 1 milhão de pessoas morrem todos os anos, envenenadas por chumbo. Reforçou ainda o perigo que a intoxicação por chumbo representa para as crianças, causando danos permanentes.
O chumbo, quando descartado de forma inadequada, representa uma enorme ameaça ao ecossistema. Ele polui o meio ambiente, contaminando o ar, o solo e a água, causando danos na flora e fauna locais. Além disso, pode intoxicar também o ser humano, por meio de alimentos e água contaminados.
Copos térmicos (ou ainda garrafas e canecas térmicas) são reutilizáveis, mas quando quebram precisam ter um descarte adequado. Um copo térmico, livre de chumbo, é composto basicamente por vidro e aço (ou plástico), materiais que são recicláveis e devem ser descartados como tais.
O melhor jeito de descartar o vidro, quando quebrado, é colocá-lo dentro de uma caixa de papelão ou de uma garrafa pet, lacrados, com um aviso. Um estudo mostrou que mais da metade dos profissionais que trabalham com coleta ou triagem de resíduos, já sofreram algum tipo de acidente com materiais cortantes ou perfurantes.
Mas se o seu copo, caneca ou garrafa apresentarem chumbo na composição, você jamais deve descartá-lo no lixo comum ou no lixo seco, que é aquele reciclável que não está contaminado. A melhor forma de descartá-lo é contar com o serviço de logística reversa da empresa.
O chumbo também pode ser reciclado. Existem empresas especializadas na reciclagem de materiais não ferrosos no Brasil.
Caso você tenha outros produtos que apresentem chumbo e outros metais pesados na composição, como pilhas, baterias e outros lixos eletrônicos, procure por um ponto de coleta, acessando o buscador do Portal eCycle.
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