Farol
Faróis antigosEdit
antes do desenvolvimento de portos claramente definidos, Os marinheiros eram guiados por fogos construídos nos topos das colinas. Como a elevação do fogo melhoraria a visibilidade, colocar o fogo sobre uma plataforma tornou-se uma prática que levou ao desenvolvimento do farol. Na antiguidade, o farol funcionava mais como um marcador de entrada aos portos do que como um sinal de aviso para recifes e promontórios, ao contrário de muitos faróis modernos. A estrutura do farol mais famosa da antiguidade foi o Pharos de Alexandria, Egipto, que ruiu após uma série de terramotos entre 956 d.C. e 1323 d.C.
A Torre de Hércules intacta em A Coruña, Espanha, dá uma visão da construção de faróis antigos; outras evidências sobre faróis existem em representações em moedas e mosaicos, dos quais muitos representam o farol de Óstia. Também existem moedas de Alexandria, Ostia, e Laodicéia na Síria.
Construção modernaEdit
A era moderna dos faróis começou no virar do século XVIII, à medida que a construção de faróis se expandia em passo de eclusa com níveis florescentes de comércio transatlântico. Avanços na engenharia estrutural e novos e eficientes equipamentos de iluminação permitiram a criação de faróis maiores e mais potentes, incluindo os expostos ao mar. A função dos faróis deslocou-se para o fornecimento de um aviso visível contra riscos de navegação, tais como rochas ou recifes.
As Rochas de Eddystone foram um grande perigo de naufrágio para os marinheiros que navegavam pelo Canal da Mancha. O primeiro farol ali construído foi uma estrutura octogonal de madeira, ancorada por 12 escoras de ferro fixadas na rocha, e foi construído por Henry Winstanley de 1696 a 1698. O seu farol foi a primeira torre do mundo totalmente exposta ao mar aberto.
p>O engenheiro civil, John Smeaton, reconstruiu o farol de 1756-59; a sua torre marcou um grande passo em frente no projecto de faróis e permaneceu em uso até 1877. Ele modelou a forma do seu farol sobre a de um carvalho, utilizando blocos de granito. Redescobriu e utilizou “cal hidráulica”, uma forma de betão que se fixará debaixo de água utilizada pelos romanos, e desenvolveu uma técnica de fixação dos blocos de granito com juntas de rabo de pomba e cavilhas de mármore. A característica de encaixe de pomba serviu para melhorar a estabilidade estrutural, embora Smeaton também tivesse de afinar a espessura da torre em direcção ao topo, para o que ele curvou a torre para dentro num suave declive. Este perfil tinha a vantagem adicional de permitir que alguma da energia das ondas se dissipasse no impacto com as paredes. O seu farol foi o protótipo para o farol moderno e influenciou todos os engenheiros subsequentes.
Uma dessas influências foi Robert Stevenson, ele próprio uma figura seminal no desenvolvimento do design e construção do farol. A sua maior realização foi a construção do Farol da Rocha do Sino em 1810, uma das façanhas mais impressionantes da engenharia da época. Esta estrutura baseava-se no desenho do Smeaton, mas com várias características melhoradas, tais como a incorporação de luzes rotativas, alternando entre o vermelho e o branco. Stevenson trabalhou para o Northern Lighthouse Board durante quase cinquenta anos, durante os quais concebeu e supervisionou a construção e posterior melhoramento de numerosos faróis. Inovou na escolha de fontes de luz, montagem, desenho de reflectores, utilização de lentes Fresnel, e em sistemas de rotação e cofragem, fornecendo faróis com assinaturas individuais permitindo a sua identificação pelos marinheiros. Inventou também a bujarrona móvel e a grua de equilíbrio como parte necessária para a construção de faróis.
Alexander Mitchell concebeu o primeiro farol de pinos de parafuso – o seu farol foi construído sobre estacas que foram aparafusadas no leito marinho arenoso ou lamacento. A construção do seu projecto começou em 1838 na foz do Tamisa e foi conhecido como o farol Maplin Sands, e foi iluminado pela primeira vez em 1841. Embora a sua construção tenha começado mais tarde, o Wyre Light em Fleetwood, Lancashire, foi o primeiro a ser aceso (em 1840).
Melhoramentos de iluminaçãoEdit
Até 1782 a fonte de iluminação tinha sido geralmente piras de madeira ou carvão queimado. A lâmpada Argand, inventada em 1782 pelo cientista suíço Aimé Argand revolucionou a iluminação do farol com a sua chama constante e sem fumo. Os primeiros modelos utilizavam vidro moído que por vezes era tingido à volta do pavio. Os modelos posteriores utilizavam um manto de dióxido de tório suspenso sobre a chama, criando uma luz brilhante e constante. A lâmpada Argand utilizava óleo de baleia, colza, azeite ou outro óleo vegetal como combustível, fornecido por uma alimentação por gravidade a partir de um reservatório montado por cima do queimador. A lâmpada foi produzida pela primeira vez por Matthew Boulton, em parceria com Argand, em 1784, e tornou-se o padrão para faróis durante mais de um século.
Farol de Foreland do Sul foi a primeira torre a utilizar com sucesso uma luz eléctrica em 1875. As lâmpadas de arco de carbono do farol eram alimentadas por um magneto movido a vapor. John Richardson Wigham foi o primeiro a desenvolver um sistema de iluminação de faróis a gás. O seu queimador melhorado a gás ‘crocus’ no Farol Baily Lighthouse perto de Dublin era 13 vezes mais potente do que a luz mais brilhante então conhecida.
O queimador de óleo vaporizado foi inventado em 1901 por Arthur Kitson, e melhorado por David Hood na Trinity House. O combustível foi vaporizado a alta pressão e queimado para aquecer o manto, dando uma saída de mais de seis vezes a luminosidade das tradicionais luzes de petróleo. A utilização de gás como iluminante tornou-se amplamente disponível com a invenção da luz Dalén pelo engenheiro sueco Gustaf Dalén. Ele utilizou Agamassan (Aga), um substrato, para absorver o gás, permitindo que o gás fosse armazenado, e consequentemente utilizado, em segurança. Dalén inventou também a “válvula solar”, que regulava automaticamente a luz e a desligava durante o dia. A tecnologia foi a fonte de luz predominante nos faróis desde os anos 1900 até aos anos 60, quando a iluminação eléctrica se tornou dominante.
Sistemas ópticosEdit
Com o desenvolvimento da iluminação constante da lâmpada Argand, a aplicação de lentes ópticas para aumentar e focalizar a intensidade luminosa tornou-se uma possibilidade prática. William Hutchinson desenvolveu o primeiro sistema óptico prático em 1763, conhecido como um sistema catóptrico. Este sistema rudimentar colimou eficazmente a luz emitida num feixe concentrado, aumentando assim grandemente a visibilidade da luz. A capacidade de focalizar a luz levou aos primeiros feixes de farol rotativo, onde a luz apareceria aos marinheiros como uma série de flashes intermitentes. Também se tornou possível transmitir sinais complexos utilizando os flashes de luz.
físico e engenheiro francês Augustin-Jean Fresnel desenvolveu a lente Fresnel multi-partes para utilização em faróis. O seu desenho permitiu a construção de lentes de grande abertura e curta distância focal, sem a massa e o volume de material que seria exigido por uma lente de desenho convencional. Uma lente Fresnel pode ser feita muito mais fina do que uma lente convencional comparável, em alguns casos tomando a forma de uma folha plana. Uma lente Fresnel pode também captar mais luz oblíqua de uma fonte de luz, permitindo assim que a luz de um farol equipado com uma seja visível a maiores distâncias.
A primeira lente Fresnel foi utilizada em 1823 no farol de Cordouan, na boca do estuário da Gironda; a sua luz podia ser vista a mais de 20 milhas (32 km) de distância. A invenção de Fresnel aumentou a luminosidade da lâmpada do farol por um factor de quatro e o seu sistema ainda é de uso comum.
Faróis modernosEdit
O advento da electrificação, e os trocadores automáticos de lâmpadas começaram a tornar obsoletos os faroleiros. Durante muitos anos, os faróis ainda tinham faroleiros, em parte porque os faroleiros podiam servir como um serviço de salvamento se necessário. Melhorias na navegação marítima e na segurança, tais como sistemas de navegação por satélite como o GPS, levaram à eliminação progressiva de faróis não automatizados em todo o mundo. No Canadá, esta tendência foi travada e ainda existem 50 estações de luz equipadas com pessoal, com 27 só na costa ocidental.
Os faróis modernos que se encontram em funcionamento são normalmente iluminados por uma única luz intermitente estacionária alimentada por baterias com carga solar montadas numa torre de esqueleto de aço. Onde a necessidade de energia é demasiado grande para a energia solar, é utilizado o ciclo de carregamento por gerador diesel: para poupar combustível e para aumentar os períodos entre manutenções a luz é alimentada por bateria, com o gerador apenas a ser utilizado quando a bateria tem de ser carregada.
Famosos construtores de faróisEdit
John Smeaton é notável por ter concebido o terceiro e mais famoso Farol de Eddystone, mas alguns construtores são bem conhecidos pelo seu trabalho na construção de múltiplos faróis. A família Stevenson (Robert, Alan, David, Thomas, David Alan, e Charles) fez da construção do farol uma profissão de três gerações na Escócia. O irlandês Alexander Mitchell inventou e construiu uma série de faróis de rosca apesar da sua cegueira. O inglês James Douglass foi cavaleiro pelo seu trabalho no quarto Farol de Eddystone.
United States Army Corps of Engineers Lieutenant George Meade construiu numerosos faróis ao longo das costas do Atlântico e do Golfo antes de ganhar uma fama mais ampla como general vencedor na Batalha de Gettysburg. O Coronel Orlando M. Poe, engenheiro do General William Tecumseh Sherman no Cerco de Atlanta, projectou e construiu alguns dos faróis mais exóticos nos locais mais difíceis dos Grandes Lagos dos Estados Unidos.
O oficial da marinha mercante francesa Marius Michel Pasha construiu quase cem faróis ao longo das costas do Império Otomano num período de vinte anos após a Guerra da Crimeia (1853-1856).