Quando os primeiros homens apareceram na Terra eles não tinham implementos, roupas,
fazendas, combustíveis minerais, máquinas ou eletricidade – seus únicos instrumentos eram
seus cérebros, suas mãos e seus músculos.
Tudo o que permite que os seres humanos vivam confortavelmente em um mundo onde a
natureza é indiferente à nossa sobrevivência foi descoberto, inventado, minado ou fabricado
ao longo de milhares de anos pelos nossos curiosos e inovadores antepassados.
A história da civilização é essencialmente a história do acesso gradual do homem a fontes de
energia mais eficientes, mais abundantes e mais confiáveis – desde os músculos de humanos
ancestrais à energia nuclear moderna. É também a história de como se armazena a energia e a
entrega, com perdas mínimas, onde ela é mais necessária.
Há sete grandes passos na escalada humana em busca de energia:
- Energia na Idade da Pedra – energia humana, fogo, ferramentas de pedra e energia
geotérmica
- Energia de plantas e animais domesticados;
- Energia Solar, dos ventos e da água;
- Pólvora e explosivos;
- Carvão, aço, máquina a vapor e eletricidade;
- Óleo/gás e motores de combustão interna;
- A energia nuclear.
Energia na Idade da Pedra
Cada pessoa na Terra hoje é descendente de um sobrevivente das recorrentes das Idades
do Gelo no Pleistoceno. Eles só sobreviveram porque eles foram capazes de extrair energia
de um ambiente frio, seco e árido.
Inicialmente a energia humana foi usada para colher a energia solar concentrada nos animais
caçados e nas plantas colhidas. Algumas sociedades multiplicaram a energia humana pela
captação e utilização de escravos.
O primeiro e espetacular passo do homem antigo na escalada por energia foi descobrir como
aproveitar e usar o fogo para se aquecer, cozinhar, caçar, trabalhar metais e guerrear. Esta
capacidade de iniciar e controlar o fogo é uma habilidade que claramente separa os seres
humanos de todas as outras espécies.
Durante vários séculos, os principais combustíveis a alimentar a energia do foram os recursos
naturais orgânicos, como madeira, carvão vegetal, turfa, grama, esterco de animais e gorduras
e óleos extraídos de plantas e animais. Com o aumento da população humana, essas fontes de
energia tornaram-se escassas, à medida que as terras e os mares em torno das cidades e aldeias
eram despojadas de seus combustíveis naturais à base de carbono.
Além disso, quando grandes camadas de gelo cobriam extensa parte do hemisfério norte, árvores
e lenha tornavam-se escassas. Adicionalmente, nessa época, grande parte da superfície terrestre
no hemisfério norte estava absorvendo menos energia solar por causa de variações na órbita da
Terra, sua inclinação e refletividade. Manter-se quente era uma tarefa muito difícil.
Em geral, há mais atividade vulcânica quando da mudança de grandes ciclos climáticos. E alguns
homens da caverna sortudos descobriram a energia geotérmica – eles puderam banhar-se e
cozinhar em fontes vulcânicas e lama quente, ter prazer com o calor e receber benefícios para a
saúde dos elementos traços presentes. A energia geotérmica também permitiu que as pessoas da
Idade da Pedra colhessem minerais essenciais como o enxôfre, sais de sódio, cálcio, magnésio,
cobre e boro evaporados das fontes.
Os primeiros seres humanos também descobriram que varas petrificadas e pedras podiam
ajudá-los a aplicar a sua energia muscular de forma mais eficaz – com mais intensidade ou a
uma distância maior.
Eles usaram varas petrificadas para confeccionar porretes, ferramentas de escavação, lanças,
boomerangues, arcos e flechas; e pedras para moedores, machados, facas e lanças e pontas de
setas.
Essas ferramentas aumentaram a sua capacidade de caça, fornecendo alimento, peles e penas
para gerar e conservar a energia do corpo.
A Energia Verde da Idade da Pedra
O desenvolvimento da agricultura
O segundo passo na escalada da energia foi construída quando alguns caçadores/coletores
inteligentes descobriram como acessar uma energia mais confiável pela domesticação de
animais e plantas.
Isso levou a assentamentos mais permanentes onde ovinos, bovinos, caprinos e suínos forneciam
uma provisão estável de energia do alimento à base de carbono, e os cães, cavalos, burros e
camelos multiplicavam a energia humana no transporte, caça e guerra. Os agricultores também
obtinham alimentos de árvores frutíferas e gramíneas tais como trigo, arroz, cevada, aveia, milho
e cana-de-açúcar. Esses alimentos forneciam energia alimentar mais segura e abundante para os
seres humanos e seus animais. Os agricultores começaram a produzir excedentes, que levaram
ao desenvolvimento de mercados agrícolas, que são mecanismos de conservação de energia.
Inicialmente os agricultores negociavam com a ferramenteiros e os caçadores, mas a dificuldade
de conciliar as necessidades de compradores e vendedores, e o desejo de armazenar os ganhos de
boas temporadas para usar em más estações, levaram ao desenvolvimento de lojas especiais de
valor/energia que veio a ser chamado de dinheiro – armas, pedras preciosas e metais,
eventualmente preciosos como ouro e prata, foram utilizados para fornecer o melhor dinheiro.
Energia solar
Nesta época, os seres humanos já subira ao terceiro degrau de sua escalada da energia – a
capacidade de aproveitar o vento/água/Sol para gerar energia para mover barcos a vela, moinhos
de vento, rodas dágua, moinhos de cereais e secagem de alimentos.
A baixa densidade energética e a imprevisibilidade dessas fontes de energia, que dependem do
tempo, eram óbvio, até mesmo para os nossos antepassados. Os veleiros e os moinhos de vento
podiam parar por dias durante a calmaria e depois ter suas velas arrancadas por tempestades
violentas. Assim, as sociedades antigas dependentes do vento e das ondas iniciaram o interesse
em observar o tempo. Eles liam os sinais dos ventos e nuvens, das ondas e marés e,
cuidadosamente, registravam os ciclos do tempo e do sistema solar. Alguns que seguem esses
métodos produzem melhores previsões de tempo e clima do que os modelos computacionais de
hoje.
A Energia Verde Medieva
Pólvora e energia explosiva
O quarto grande passo na escalada da energia foi a invenção da pólvora pelos chineses, o que deu
aos humanos a primeira visão do enorme poder da energia química concentrada.
O “pó preto” inicial foi feito por moagem e mistura de carvão, enxôfre e salitre de ocorrências
natural. Os explosivos modernos, como a dinamite e TNT, foram fabricados usando ácidos e
glicerina. Aconteceram muitos acidentes de trabalho antes que métodos seguros de fabricação e
transporte fossem inventados.
A energia concentrada em explosivos levou à sua utilização generalizada para a caça, armamentos,
engenharia civil e entretenimento. A mineração moderna e pedreiras são totalmente dependentes
do uso da energia explosiva.
Carvão, aço, motores a vapor e eletricidade
O quinto passo da energia foi gigantesco, constituindo-se de três elementos – carvão, a máquina
a vapor e eletricidade.
O carvão tem sido usada durante séculos para cozinhar, aquecimento doméstico e em metalurgia
primitiva (quando o Capitão Cook navegou até a costa da Austrália, em 1770, ele tinha um
fornecimento de carvão no porão, de “O Esforço”, seu navio movido a vento.)
A verdadeira revolução energética, nasceu na década de 1760, quando James Watt desenvolveu
um motor a vapor movido a carvão mais eficiente. Então em 1829, Robert Stephenson desenvolveu
uma locomotiva ferroviária movida a vapor. De repente, os motores a vapor movidos a carvão
estavam movendo trens e navios, bombeando água e alimentando fábricas, motores de tração
e veículos rodoviários. Os primeiros motores a vapor foram impulsionados por carvão, mas
outros hidrocarbonetos, madeira, energia solar concentrada ou energia nuclear podem ser usados.
Alguns carvões convertem-se em coque, quando aquecidos na ausência de ar. O coque foi usado
como um combustível mais limpo em casas, bem como tornou-se uma matéria-prima essencial
na produção de ferro e aço que construiram o nosso mundo moderno.
A electricidade gerada por motores a vapor movidos a carvão foi a ferramenta mágica na geração
de energia limpa e mais barata disponível para os habitantes das cidades. O carvão também
forneceu a matéria-prima para o gás de carvão, que pode ser armazenado e facilmente fornecido
por tubulações para o aquecimento e iluminação.
Rapidamente, esses dois combustíveis silenciosos e limpos, gás de carvão e eletricidade a carvão,
despediram todas as lâmpadas que queimavam óleo de baleia, as velas, as lanternas de querosene,
os fogões a lenha, as lareiras e as caldeiras que queimavam carvão, os quais, realmente, poluiam o
ar nas em casas e cidades com fumaça, cinza, poeira, enxôfre, fuligem e, por vezes, o monóxido de
carbono.
Todos esses poluentes reais são removidos em modernas centrais elétricas a carvão cujas emissões
limpas e controladas são principalmente compostas de nitrogênio, vapor de água e dióxido de
carbono, todos eles são gases naturais não visíveis, não tóxicos e amigáveis aos vegetais.
Petróleo e motor de combustão interna
O sexto passo na escalada da energia também transformou o nosso mundo – a descoberta e extração
de petróleo e gás e a invenção do motor de combustão interna. A poderosa máquina a vapor de
carvão ainda domina a geração de eletricidade, mas o poderoso e compacto motor de combustão
interna ganhou a batalha para mover as máquinas.
De repente, cidades que foram asfixiadas com estrume de cavalo encontraram alívio com carros,
ônibus e caminhões movidos a gasolina. Sendo mais fácil de armazenar e transportar, o óleo
também substituiu o carvão em navios e logo alimentou a forte marinha britânica, e ainda mais
tarde, passou a alimentar frotas aéreas civis e militares.
Carros a vapor e carros elétricos tem uma história de tentativas de mais de 100 anos, mas
nenhum deles pode ainda competir com o motor de combustão interna movido a óleo.
Moderna energia baseada no Carbono
Esses dois motores, o motor a vapor movido a carvão e o motor de combustão interna movido
a óleo/gás, criaram o mundo moderno e ainda fornecem a maior parte do nosso calor, luz,
comida, água, mobilidade e poder industrial.
A densidade de energia e abundância desses dois combustíveis hidrocarbonetos deram um enorme
impulso para o acesso humano à energia, e aliviaram enormemente a pressão sobre os combustíveis
naturais “verdes” oriundos de florestas, baleias, abelhas e gorduras animais.
A transformação no transporte de gente e coisas foi notável. Apenas 3 a 4 gerações atrás, uma
equipe de até vinte bois levava dias ou semanas para transportar um vagão de carga de fardos de
lã, toras de madeira ou trigo ensacado aos mercados, e os bois necessitavam de novos suprimentos
de alimento e água a cada noite.
Em 1896, Henry Lawson descreveu isso muito bem em duas estrofes de seu grande poema
australiano, “As equipes”:
Uma nuvem de poeira sobre a longa estrada branca,
E as equipes vão rastejando
Palmo a palmo com a carga cansada;
E pelo poder do aguilhão disfarçado
O objetivo distante é alcançado.
Mas as chuvas são pesadas em estradas como estas;
E, em frente de sua casa isolada,
Durante semanas juntos o colono vê
As equipes atolarem o eixo das carroças,
Ou ararem a terra argilosa encharcada
Gado e ovelhas para alimentar as cidades eram conduzidos por tropeiros que passavam semanas
ou mesmo meses na estrada. Hoje, um comboio rodoviário movido a diesel ou um caminhão
reboque em estrada asfaltada pode carregar seu próprio combustível e água mais uma carga de
gado para cidades distantes em um ou dois dias. Para ver alguns caminhões movidos à base de
carbono transportando gado na Austrália: http://www.mbandf.com/parallel-world/australian-road-trains
Os caminhões refrigerados fazem ainda melhor – rapidamente levam peças de carne diretamente
do matadouro para açougues.
Veja como beterraba para a produção de açucar era entregue na estação ferrovoária Great
Western Sugar Co, em Fort Collins, Colorado, antes de Henry Ford ter dado uma ajuda.
(Crédito: Colorado State University e WUWT:
(*) O original encontra-se em
http://carbon-sense.com/wp-content/uploads/2016/06/energy-ladder.pdf
Viv Forbes tem pós-graduação em ciência, é geólogo, economista mineral, agricultor
e presidente da Carbon Sense Coalition. Ele dedica parte do tempo no estudo formal e informal do
tempo e clima, e a ciência e economia de hidrocarbonetos naturais.
Ele tem grande interesse em obter eletricidade barata e confiável para os agricultores, as indústrias
e os consumidores, e na proteção de pastagens naturais e seus solos e animais de pasto. Ele também
possui ações de uma pequena empresa australiana que exporta carvão para siderúrgicas e usinas de
energia na Ásia.
