Uma Questão Inflamável: A Busca por Eficiência Energética
A Primeira Revolução Industrial foi movida inicialmente pela
energia hidráulica e, subsequentemente, pelo vapor. No entanto, o motor a vapor
estacionário, que alimentava moinhos, minas e fábricas – aperfeiçoado por James
Watt (1736-1819) e George Corliss (1817-1888) –, era terrivelmente ineficaz.
Sua eficiência termodinâmica, que mede a capacidade de converter calor em
trabalho, rondava apenas 10% a 15% (Chaline, 2014). Isso não só levava a um
grande desperdício de recursos naturais e financeiros, mas também gerava uma
quantidade alarmante de poluição atmosférica.
Embora a questão ambiental não "inflamasse"
opiniões como hoje em dia, engenheiros da época já se debatiam para criar um
motor que se aproximasse da eficácia do motor ideal proposto por Nicolas
Carnot (1796-1832) em 1824. Carnot, ao analisar os motores de sua época (a
vapor e de combustão interna - CI), concluiu que um "motor térmico"
ideal seguiria um ciclo de quatro etapas perfeitamente isoladas, maximizando a
conversão de calor em trabalho mecânico.
O primeiro motor de combustão interna de quatro tempos a ser
comercializado foi o dos italianos Barsanti e Matteucci, patenteado no Reino
Unido em 1857. No entanto, o verdadeiro potencial dos motores CI só foi
alcançado com as melhorias realizadas pelos engenheiros alemães Nikolaus Otto
(1832-1891) e Eugen Langen (1833-1895) em 1877. Os motores de CI de quatro
tempos que usavam ignição elétrica por velas de ignição são conhecidos até hoje
como "motores Otto". Embora consideravelmente mais eficazes que os motores
a vapor, os motores Otto ainda ficavam distantes do motor térmico ideal de
Carnot, com uma eficiência termodinâmica em torno de 30% em modelos modernos
(Chaline, 2014).
O Suminço do Engenheiro: O Mistério de Rudolf Diesel
Na noite de 29 de setembro de 1913, o engenheiro alemão e
inventor do motor a diesel, Rudolf Diesel (1858-1913), embarcou em uma
balsa na Antuérpia, Bélgica, com destino à Inglaterra. Sua viagem, embora a
Primeira Guerra Mundial estivesse a menos de um ano de estourar, não era
secreta. Ele estava a caminho de Londres para uma reunião de rotina com os
fabricantes britânicos de seus motores. Retirou-se para sua cabine às 22h,
pedindo ao comissário de bordo que o acordasse às 6h15 do dia seguinte. Pela
manhã, no entanto, seus aposentos estavam vazios. Após uma busca, ele não foi
encontrado em parte alguma da embarcação.
Dez dias depois, um barco pesqueiro holandês encontrou um
corpo boiando no Canal da Mancha. O corpo estava tão deteriorado que os
tripulantes não o levaram para bordo. Em vez disso, recuperaram objetos
pessoais do cadáver que pudessem ajudar em sua identificação. Em outubro, a
família confirmou que os objetos pertenciam a Rudolf Diesel.
O principal biógrafo de Diesel acreditava que o inventor,
deprimido e sobrecarregado de trabalho, teria sofrido um colapso nervoso e
cometido suicídio. Contudo, diversas teorias de conspiração surgiram na
imprensa britânica da época. Com a guerra prestes a eclodir, sugeriu-se que a
inteligência militar alemã teria tido algum envolvimento na morte, no intuito
de impedir que Diesel transferisse mais de seus inventos para os ingleses.
Outra teoria mais recente é a de que ele teria sido assassinado a mando dos barões
da indústria do petróleo, por desenvolver motores que poderiam funcionar a "biodiesel",
o que acabaria com o lucrativo monopólio das companhias petrolíferas no tocante
à produção de combustível para motores de CI. De todo modo, em quase um século
nenhuma evidência de complô veio à tona; portanto, o mais provável é que a
morte do inventor não seja um mistério à moda de Agatha Christie, mas sim um
trágico suicídio (Chaline, 2014).
A Vantagem do Diesel: Eficiência e Versatilidade
Rudolf Diesel sonhava em criar um motor tão eficaz quanto o
motor ideal de Carnot. E, de fato, o motor a diesel demonstrou uma
superioridade notável. Embora em teoria pudessem alcançar 75% de eficiência, na
prática os motores a diesel chegavam no máximo a 50%, com uma média que rondava
os 45%. Mesmo assim, já eram cerca de 15% mais eficazes do que a maioria dos
motores Otto (Chaline, 2014).
A eficiência termodinâmica de um motor a diesel significa,
naturalmente, que ele usa menos combustível para a mesma quantidade de
trabalho. Além disso, o óleo diesel é mais barato de produzir a partir
do petróleo do que a gasolina, e é mais fácil de substituir por biodiesel
sem nenhuma dispendiosa conversão do motor, o que já prenunciava uma visão de
sustentabilidade.
Embora não seja um combustível "verde" na sua
forma fóssil, o diesel produz muito pouco monóxido de carbono (CO), o que o
torna ideal para uso em ambientes fechados como minas e submarinos. Como o
motor a diesel não utiliza um sistema de ignição de alta voltagem (dispensa
velas de ignição, pois a ignição ocorre por compressão do ar), ele possui um
design muito mais simples do que um motor a gasolina, o que também o torna mais
seguro e confiável. As altas pressões a que os motores a diesel são submetidos
os obrigam a ter uma estrutura muito mais sólida do que motores a gasolina, o
que lhes garante uma vida útil muito mais longa.
Essas vantagens tornaram o diesel uma escolha óbvia para
substituir o vapor e impulsionar o complexo industrial e o sistema de
transportes da Segunda Revolução Industrial, marcando uma era de
progresso tecnológico e econômico. Sua invenção não só otimizou a conversão de
energia, mas também abriu caminho para a motorização de veículos pesados,
embarcações e equipamentos industriais, transformando profundamente a paisagem tecnológica
do século XX.
Referências Bibliográficas
- Chaline,
E. (2014). 50 máquinas que mudaram o rumo da história (F. Moraes,
Trad.). Sextante.
- Bryk,
J. & L. (2007). Rudolf Diesel: Pioneer of the Future. Delius
Klasing Verlag.
- Moon,
D. (2014). The Diesel Engine: Its History and Development.
CreateSpace Independent Publishing Platform.
- Vanderveen,
C. & Oudegeest, M. (2008). Diesel: The World's Most Efficient
Engine. Verlag Technik.
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