Antidesenvolvimento na escala de energia, por Viv Forbes (com colaboradores voluntários)

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:

  1. Energia na Idade da Pedra – energia humana, fogo, ferramentas de pedra e energia

geotérmica

  1. Energia de plantas e animais domesticados;
  2. Energia Solar, dos ventos e da água;
  3. Pólvora e explosivos;
  4. Carvão, aço, máquina a vapor e eletricidade;
  5. Óleo/gás e motores de combustão interna;
  6. 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:

https://dspace.library.colostate.edu/bitstream/handle/10217/41089/_UHSP_Photo_119_tif_jp2000.jpg;jsessionid=fl4avogb4m3z5pz62ws5ea1?sequence=1)

(*) 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.

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