A história da humanidade está intimamente atrelada à história de como aproveitamos a energia em nosso benefício. Além da nossa inteligência, é o uso que fazemos da energia que nos diferencia dos outros animais.
Esta é também uma história da tecnologia e das ferramentas que ela nos propicia para transformar uma forma de energia em trabalho útil.
Façamos um resumo histporico. Os passos da evolução humana podem ser traçados pelo progresso que fizemos ao longo de milênios no domínio da energia. Primeiro, o homem dependia exclusivamente da sua força muscular. E assim permanecemos por milênios. Depois começamos a usar ferramentas como facas, machados de pedra, flechas e lanças. Todas dependiam ainda da força humana, mas já aproveitavam essa energia de forma mais direcionada e eficaz. Evoluímos para o domínio do fogo e da força animal, técnicas que foram refinadas ao longo de séculos.
Nosso primeiro salto significativo veio com o uso intensivo do carvão mineral e do domínio do calor pela máquina a vapor, potencializando a Revolução Industrial, seguido da grande revolução do petróleo, dentro da qual ainda estamos inseridos, e, pouco adiante, o domínio da energia nuclear.
Porém, as últimas cinco décadas foram marcadas por um equilíbrio muito sensível. Nunca antes a humanidade dependeu tanto e em tão larga escala de uma fonte de energia como o petróleo, mas ao mesmo tempo não conseguindo se desvencilhar dele, ao ponto dele se tornar não apenas estratégico, mas como ferramenta geopolítica que determina o destino de diferentes nações, influenciando guerras, golpes de Estado, riqueza, pobreza, corrupção em meio à maior evolução tecnológica já vista na História.
Este é um processo bastante complexo e da qual dependemos diariamente em aspectos das nossas vidas e que nem notamos.
O objetivo desta nova série de artigos é justamente explorar rapidamente todo este cenário, dando uma visão que nenhuma mídia de comunicação costuma mostrar.
Comecemos explorando alguns fenômenos comuns a todas as fontes de energia.
– A energia útil é, para nós, um substituto para o esforço humano.
A aproveitar a energia, o ser humano produz muito mais se esforçando muito menos, ou realizando trabalhos que seriam impossíveis pelas nossas limitações físicas.
Inicialmente, usávamos a energia como um substituto direto da força humana, como animais tracionando um arado.
Porém a contínua revolução tecnológica nos propicia a realizar trabalhos para os quais o ser humano não está preparado fisicamente a realizar. Não estamos equipados naturalmente para o voo, porém com o uso de grandes quantidades de energia, podemos não apenas voar, mas viajar pelo mundo e até para longe dele.
Mas o dispositivo mais interessante sob este aspecto é relativamente recente. É o computador. Do ponto de vista energético, praticamente toda a energia consumida por um computador acaba convertida em calor. O que torna o computador extraordinário não é a quantidade de energia que consome, mas a forma organizada como essa energia é utilizada para processar informação.
– Energia não é tecnologia.
A realidade atual, cheia de soluções técnicas, nos deixou mal acostumados. Sempre que vemos uma crise técnica, sempre achamos que podemos encontrar uma solução tecnológica para resolver o problema. Isto leva muitas pessoas a cometer o engano em acreditar que se há falta de energia, alguém desenvolverá uma tecnologia que resolva o problema.
Energia é um elemento básico da física e da química. Ela não pode ser criada do nada ou destruída, apenas transformada. Tecnologia apenas converte, transporta, armazena ou utiliza energia. Se houver falta de energia, não há tecnologia que possa criá-la, e qualquer tecnologia que dependa de energia ficará inoperante.
Fontes úteis de energia a possuem de forma altamente concentrada, e cabe à tecnologia transformar a energia vinda destas fontes em trabalho útil realizável. E aqui encontramos diversas limitações.
Não existe, por exemplo, uma tecnologia que converta a energia nuclear diretamente em elétrica. A energia nuclear é convertida em calor num reator nuclear. Este calor gera vapor em alta temperatura e alta pressão, que é usado em uma turbina a vapor que transforma a energia mecânica do fluxo de vapor em energia elétrica utilizável. Entretanto, ao transformar a energia nuclear em térmica, o rendimento do sistema de geração cai significativamente, pois está atrelada ao ciclo de Carnot, que sempre oferece rendimento menor na conversão. Não há tecnologia alternativa, e desperdiçamos muita energia nessa cadeia de transformações da energia até ela se mostrar útil.
Então, frases como “… a tecnologia resolverá o problema energético…” pode se mostrar frustrante. Em caso de falta de energia, a tecnologia pode, no máximo, buscar novas fontes ou melhorar a eficiência com que a energia atual é utilizada. A tecnologia por si só não substitui fontes primárias de energia.
Civilizações não prosperam porque possuem tecnologia. Prosperam porque possuem acesso a grandes quantidades de energia e utilizam a tecnologia para transformá-la em trabalho útil.
– Esta energia só é útil se for extremamente barata.
Este é um conceito muitas vezes difícil de perceber, mas é fácil de ser compreendido com um simples exemplo.
Digamos que um carro pequeno tenha o consumo de 10 km/l. Imagine a facilidade com que este carro se desloca 10 km consumindo 1 litro de combustível. Agora imagine este mesmo carro sendo empurrado por 10 km. Qual o valor justo por este trabalho?
Pense que um ser humano adulto consegue gerar energia mecânica na ordem de 75 a 100 watts de potência contínua por um certo tempo. Seriam necessárias 7,5 pessoas para gerar 1 cv de potência. Um carro que se desloca a 100 km/h numa pista nivelada pode exigir cerca de 30 cv de potência. Para o mesmo desempenho seriam necessárias 225 pessoas.
Qual o valor justo para remunerar tantas pessoas para deslocar este carro por 10 km? Mesmo que um litro de gasolina custasse R$ 100,00, esta energia ainda seria muito mais barata que o esforço de 225 pessoas para fazer a mesma coisa.
No entanto, energia está presente em cada mínima atividade humana, e seu custo ocorre em cascata. Quanto mais processos um trabalho exige, maior o montante de custos em energia se acumula. Se a energia não for extremamente barata, o trabalho final que ela realiza torna-se economicamente inviável.
A tecnologia sempre avança, e, com ela, a quantidade de energia que ela necessita está continuamente crescendo. Para que o trabalho feito por esta tecnologia seja viável tecnicamente é necessário que haja uma fonte de energia capaz de satisfazer seu consumo. Economicamente, esta energia precisa ser proporcionalmente cada vez mais barata, ou o trabalho se mostrará inviável.
Pense na velha carroça puxada por um par de burros. O investimento em energia era muito baixo. Em princípio, bastava deixar os animais comerem o capim que crescia naturalmente na beira da estrada para reporem a energia gasta na tração das carroças. Mas agora pense em quantas toneladas um Airbus A-380 precisa ser abastecido para fazer um vôo de Paris a Nova York.
É evidente que o custo total de combustível para abastecer o A-380 custa uma pequena fortuna para o cidadão normal, mas este custo sendo rateado entre tantos passageiros, torna-o economicamente viável. Este é um dos elementos que gera a constante pressão pela busca de novas fontes de energia.
– A economia real é baseada em energia
Muitos economistas afirmam categoricamente que a verdadeira economia não é feita de moedas, títulos de dívida pública, ações de empresas, reservas em ouro e outros ativos econômicos. A economia real é feita pela disponibilidade e uso da energia.
Um país pode continuar, mesmo que erraticamente, com uma moeda destruída. A Alemanha da década de 1920 é um bom exemplo. Porém, nenhuma nação fica de pé sem energia. Nada funciona sem energia. Não é só o problema de não haver energia para as fábricas funcionarem. Sem energia, as pessoas não tem calefação para se protegerem de um inverno rigoroso. Sem combustível, um país não tem como plantar, colher e distribuir alimentos e também não pode tratar e distribuir água potável.
Um país que fica completamente sem energia não consegue sequer sustentar a vida da sua população. E sem energia, não há economia, qualquer que seja a definição usada para este último termo.
No instante em que escalamos a energia de aspecto propriamente técnico para o econômico, imediatamente sua influência interfere com aspectos sociais e políticos deste país.
Nem todos os países são privilegiados em termos de energia. Muitos países só são viáveis mediante importação de energia. Estes países precisam desesperadamente gerar riqueza suficiente para poder comprar a energia que necessitam, ou haverá uma crise generalizada. Isto cria um mercado internacional de energia, com o eterno jogo de oferta e procura.
– A energia sempre foi e sempre será um “cobertor curto”
Na história da humanidade, todas as vezes que houve uma certa disponibilidade extra de energia, o mercado sempre foi capaz de absorver este excedente, e sempre pedindo mais. Assim, nunca houve um período muito longo de sobras de energia, porque qualquer excedente era sempre absorvido por alguma nova atividade. Isto criou uma indústria especializada em buscar e disponibilizar energia continuamente. O crescimento econômico está, assim, atrelado ao crescimento da oferta de energia.
É natural que em alguns instantes haja um descompasso entre a oferta de energia e sua procura. Na maioria das vezes a procura maior que a oferta acaba se regulando por um preço mais elevado da energia. Isto torna muitas atividades economicamente menos viáveis, forçando a uma diminuição da demanda e que se ajusta com a oferta limitada.bNo entanto, quando a oferta é tecnicamente limitada abaixo da procura mínima, temos uma crise de energia. Se não há energia suficiente, apenas quem pagar mais a terá, deixando outros sem este recurso vital. Vimos este quadro nas crises do petróleo de 1973 e 1979, bem como recentemente com a guerra no Golfo Pérsico.
A questão do “cobertor curto” também pode conduzir a novas soluções técnicas. Durante o governo Fernando Henrique Cardoso (FHC), tivemos no Brasil uma crise energética no nosso setor elétrico. Havia anos que governos anteriores deixaram de investir numa maior oferta de energia elétrica, e a economia continuou crescendo. Uma seca não esperada diminuiu a capacidade geradora e não havia energia suficiente para todo o consumo de energia. Evidentemente o preço da energia subiu e muitos sofreram com a falta de energia.
Porém, o governo federal ofereceu uma outra situação para ajudar a debelar o problema. Ele propôs a substituição das ineficientes lâmpadas incandescentes por lâmpadas fluorescentes.
Uma lâmpada incandescente comum desta época consumia 100 W de potência, mas poderia ser substituída por uma lâmpada fluorescente de 23 W com a mesma luminosidade. Economia maior que três quartos da energia consumida. No final, a economia de energia somente com a substituição das velhas lâmpadas incandescentes equivaleu à construção entre uma grande usina hidrelétrica que nunca precisou ser construída por essa causa.
Num novo passo, hoje estamos substituindo as lâmpadas fluorescentes de 23 W por lâmpadas LED (sigla em inglês de diodos emissores de luz) de apenas 9 W, o que representa uma redução ainda maior do consumo de energia. O caso de substituição das lâmpadas nos mostra um fenômeno importante quanto aos costumes de uso da energia. As lâmpadas fluorescentes estavam disponíveis no mercado anos antes da proposta do governo FHC, mas ninguém AS comprava. eram mais caras, mas a economia de energia mais que compensava seu investimento sobre as lâmpadas incandescentes. Entretanto, não era costume do consumidor brasileiro optar por uma lâmpada mais econômica que a velha lâmpada incandescente criada no início do século 19.
Aqui se aplica um antigo ditado que diz “onde há abundância, há desperdício.” A abundância de energia fora absorvida pelo consumo ineficiente dos dispositivos e todos aceitavam isso com naturalidade, ninguém pensava em consumir de forma mais consciente e eficiente. Somente com a crise de energia é que o caminho foi indicado e as pessoas o seguiram.
O exemplo da lâmpada fluorescente no “apagão” do governo FHC mostra bem a diferença entre produzir mais energia e precisar de menos energia para obter o mesmo resultado.xPodemos ver fenômeno semelhante nos automóveis. Enquanto houve abundância de gasolina, as pessoas dirigiam carros a carburador grandes e pesados. A gasolina barata e disponível não incentivava as pessoas a economizarem.
Foi após a crise do petróleo de 1973 — de preço, não de falta — que a indústria automobilística passou a persegui mais intensamente maior eficiência energética. Surgiram motores menores, veículos mais leves, melhor aerodinâmica e, posteriormente, sistemas eletrônicos de gerenciamento do motor que culminariam na substituição dos carburadores pela injeção eletrônica. Tudo para uma redução do consumo e, na esteira, menores emissões de poluentes, outra preocupação mundial.
Agora, assim como as lâmpadas fluorescentes foram sendo gradativamente substituídas por lâmpadas de LED, muito mais eficientes, os automóveis estão dando um novo passo rumo à maior eficiência pela oferta de carros híbridos e elétricos, embora os primeiros não prescindam de combustível e os segundos dependam de caras e absurdamente pesadas baterias e que precisam ser recarregadas — este um problema em si mesmo.
A crise do petróleo não criou a injeção eletrônica, da mesma forma que o apagão do governo FHC não criou a lâmpada fluorescente. Em ambos os casos, a tecnologia já existia. O que mudou foi a percepção de que a energia não era tão abundante e barata quanto se imaginava, tornando economicamente vantajosas soluções mais eficientes.
Atualmente, fornecer mais energia é um problema complicado de se resolver. É caro, demora anos para atingir a maturidade, pode sofrer de viabilidade e limitações técnicas e depende da aceitação do público consumidor por aquela alternativa. Então, é praticamente um mantra moderno buscar maior eficiência nos sistemas já existentes, para que a mesma energia disponível hoje realize mais trabalhos úteis no futuro.
– O “cobertor curto” e a diversidade
Como vimos, qualquer excedente de energia é rapidamente absorvida pela sociedade, de forma eficiente ou não. Mas aqui cabe uma observação importante. Existe uma certa quantidade de energia necessária para o sustento básico da sociedade. Caso a oferta de energia ultrapasse esta marca, o excedente de energia promove uma rica diversificação das atividades econômicas. Há cada vez mais recursos para as artes e ciências e, inclusive, o surgimento de atividades exóticas. Empreendimentos como academias de ginástica e suas variantes e até o surgimento de profissionais focados em treinar e passear com cães, são fruto de um processo cuja raiz mais profunda ocorre pela oferta de um excedente de energia sobre o mínimo de sobrevivência da sociedade. Mesmo excedentes relativamente modestos sobre o mínimo necessário à sobrevivência desta já são capazes de criar uma grande diversidade de atividades econômicas.
– Conclusão
A energia permeia tão profundamente as atividades humanas que é praticamente impossível dissociar a história de sua utilização da própria história da humanidade. Vimos então diversos aspectos do uso geral da energia dentro do ambiente humano e observamos como nossa relação com ela pode se mostrar complexa.
Na próxima parte, veremos a teoria do Peak Oil (pico da produção de petróleo) do geólogo M. King Hubbert, que levou ao alarmismo do fim do petróleo nos anos 1970 em diante, mas queapesar disso é uma teoria importante para entendermos vários aspectos do uso do petróleo e de outras fontes não renováveis e de origem geológica de energia.
AAD
