Energia, um conceito mal compreendido

Energia!

Todo mundo sabe que a civilização só existe se existir suficiente energia disponível e barata. A revolução industrial só ocorreu porque o motor a vapor foi inventado, tornando simples a conversão da energia de combustão do carvão mineral. Para quem não sabe, o calor gerado pela queima do carvão era convertido em vapor quente sob pressão, que fazia funcionar uma máquina a vapor capaz de gerar trabalho.

Uma máquina a vapor desenhada por James Watt, 1787.

As primeiras máquinas a vapor tinham uma eficiência de aproximadamente 2%, ou seja, transformavam somente 1/50 da energia gerada pela queima do carvão em trabalho útil.

A razão da baixa eficiência era o desconhecimento das leis da termodinâmica, que ainda não tinham sido descobertas. Sadi Carnot só postulou a segunda lei - motivada pela sua tentativa de melhorar a eficiência dos máquinas a vapor - em 1824. Mesmo assim, as teorias de Carnot não foram compreendidas imediatamente, e ele morreu de cólera aos 36 anos.

As máquinas a vapor eram ineficientes, mas muito práticas porque substituíam a única fonte de energia disponível até então: o cavalo. E quando as máquinas a vapor eram comparadas com a sua alternativa, resultavam eficientes, baratas e muito compactas.

A medida utilizada para comparar o trabalho realizado por máquinas e cavalos era o Cavalo-Vapor. E máquinas substituíam muitos cavalos em uma fração do espaço necessário.

Mecanismo de uma antiga locomotiva a vapor - o vapor quente é representado pela cor rosa enquanto o vapor a descartar é azul.

Há que lembrar que tudo isto ocorria muito antes da energia elétrica. Hoje em dia um motor elétrico capaz de substituir um cavalo é um pequeno aparelho que deve pesar pouco mais de um quilo. A eficiência de um motor elétrico é perto dos 85% - impressionante avanço, se compararmos com a eficiência de 2% dos primeiros motores a vapor.

De onde tiramos a energia que mantém nossas indústrias e nossas casas funcionando? Existem algumas opções: podemos queimar combustíveis em turbinas de alta eficiência - chegando a mais de 30% ou 15 vezes melhores que as máquinas a vapor. Também utilizamos energia hidroelétrica, que não é outra coisa do que o aproveitamento da energia que faz correr a água em um rio. Podemos também utilizar energia em um compacto motor a explosão. Hoje em dia, um motor de um carro pequeno substitui 50 cavalos e pesa menos de 20 quilos, utilizando combustível com uma eficiência de 15%.

Precisamos de energia para manter nosso estilo de vida, para nos locomovermos, para acender a TV ou as luzes da casa, para a máquina de lavar a roupa, para a lavadora de pratos, ou para aquecer nossas casas no inverno. Em média geramos e utilizamos energia de uma maneira muito mais eficiente do que os nossos antepassados e por esse motivo a energia é muito barata. A energia de um cavalo nos custa hoje aproximadamente 10 centavos por hora de utilização, com a vantagem impressionante de poder desligá-lo quando não o estamos usando, com o toque de um dedo em um botão.

Haja mordomia!