Episódio 02 – A Era da Invenção:
Há menos de 200 anos, os cientistas descobriram algo profundo, que a eletricidade está ligada a outra das forças mais fundamentais da natureza — o magnetismo. No segundo episódio, Jim descobre como o domínio do elo entre o magnetismo e a eletricidade mudaria completamente o mundo, nos possibilitando gerar uma quantidade aparentemente ilimitada de energia elétrica que podíamos usar para impulsionar máquinas, comunicar-se através dos continentes e iluminar nossas casas. Esta é a história de como cientistas e engenheiros desvendaram a natureza da eletricidade em um século extraordinário de inovação e invenção.
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Episódio 2 - BBC - A História da Eletricidade – A Era da Invenção https://www.artusi.net.br/2019/11/bbc-historia-da-eletricidade-era-da.html
Episódio 3 - BBC - A História da Eletricidade - Revelações e Revoluções https://www.artusi.net.br/2019/11/bbc-historia-da-eletricidade-revelacoes.html
Transcrição do vídeo
A eletricidade é uma das maiores forças da natureza. E em meados do século XX, nós a dominamos para iluminar e abastecer o nosso mundo moderno. Centenas de anos de descobertas científicas e invenções trouxeram-nos até aqui. Mas seria preciso a genialidade excêntrica de um homem para revelar todo o potencial da energia elétrica.
No inverno de 1943, Nikola Tesla olhou em direção ao horizonte de Manhattan pela última vez. Tesla nascera em um mundo movido a vapor e iluminado por gás. Mas diante de seus olhos, ele viu um mundo novo. Um mundo transformado, movido por eletricidade. O mundo dele. Debilitado, solitário e ainda de luto pela morte de um de seus amados pombos, este gênio excêntrico e extraordinário sabia que sua obra de vida fora concluída e deitou-se em sua cama para morrer. Levaria três dias para alguém encontrar o seu corpo.
Há pouco mais de 200 anos, os primeiros cientistas descobriram que a eletricidade podia ser muito mais do que uma carga estática. Ela podia correr em corrente contínua. Mas eles estavam prestes a descobrir algo profundo. Que a eletricidade está ligada ao magnetismo.
Dominar o elo entre o magnetismo e a eletricidade transformaria completamente o mundo e nos permitiria gerar uma quantidade aparentemente ilimitada de energia elétrica.
Esta é a história de como cientistas e engenheiros revelaram a natureza da eletricidade e depois a usaram em um século extraordinário de inovação e invenção. Mas não antes de uma das mais chocantes disputas da engenharia da história finalmente morrer.
Nossa história começa em Londres, no início do século XIX, com um jovem que iria aprofundar nosso conhecimento da eletricidade tanto quanto qualquer outro. Em 29 fevereiro de 1812, um encadernador autodidata de 20 anos, chamado Michael Faraday, veio aqui, à Royal Institution da Grã-Bretanha.
Ele estava cercado pelos melhores do mundo acadêmico. E ele estava prestes a ouvir um dos maiores gênios científicos da época. Faraday, o filho de um ferreiro, tinha concluído sua educação formal quando tinha apenas 12 anos. Ele nunca chegaria à universidade. Mas ele não havia parado de aprender, pois era fascinado pela ciência. Faraday trabalhava muito durante o dia, encadernando livros. Mas à noite, ele lia todo tipo de literatura científica que pudesse obter. Ele adorava aprender coisas novas sobre o mundo e tinha um desejo constante, uma paixão, em entender por que as coisas eram assim. Ler trabalhos científicos era uma coisa. Mas para satisfazer seu desejo por conhecimento, Faraday estava ansioso para ver diretamente as experiências.
Ele acabou tendo a chance quando recebeu um ingresso para uma das últimas palestras do maior químico inglês da época, Sir Humphry Davy. Isso mudaria para sempre a vida do jovem Faraday. Após observar Davy, inspirado e cheio de ideias, Faraday sabia o que queria fazer da sua vida. Ele estava determinado a dedicar-se a se aprofundar na ciência. E foi o que ele fez. Em um ano, Davy o nomeou como assistente na Royal Institution. Com Davy como seu patrono e seu chefe, Faraday estudou todos os tipos de química. Mas o que inspiraria seus maiores avanços... foram as forças invisíveis da eletricidade e do magnetismo.
Em 1820, ambas eram estudadas por um cientista dinamarquês, Hans Christian Oersted, que havia feito uma descoberta extraordinária. Ele fez uma corrente elétrica passar por uma haste de cobre, aproximou-a da agulha magnética da bússola e viu que ela fez a agulha girar.
Para Oersted, foi incrível. Ele mostrara, pela primeira vez, que uma corrente elétrica podia criar uma força magnética. Ele havia unido a eletricidade e o magnetismo. Hoje, chamamos isso de eletromagnetismo. É uma das forças fundamentais da natureza.
A descoberta de Oersted desencadeou um novo aspecto da atividade inventiva em torno dos campos da eletricidade. Podemos imaginar os experimentadores elétricos competindo entre si, para descobrir novas ligações entre a eletricidade e as demais forças da natureza.
Na Royal Institution, Faraday começou reproduzindo o trabalho de Oersted, que marcaria seus primeiros passos rumo à fama e à fortuna. Por meio de sua rigorosa pesquisa, ele concluiu que devia haver um fluxo de forças agindo entre o fio e a agulha da bússola.
O aparelho que ele criou para demonstrar isso mudaria o curso da história. Faraday criou um circuito usando uma bateria como esta, dois fios e um banho de mercúrio. O circuito segue por estas hastes de cobre e este fio pendurado mergulha no mercúrio. Devido ao mercúrio ser um bom condutor, ele completa o circuito.
Quando a corrente passa pelo circuito... gera um campo de força magnético circular ao redor do fio. Isso interage com o magnetismo de um ímã permanente que Faraday havia colocado no meio do mercúrio. Juntos, eles forçam o fio a se mover. Faraday provara que essa força invisível realmente existia e que ele podia ver seu efeito, o movimento circular.
Este belo aparelho foi o primeiro a converter a corrente elétrica em movimento contínuo.
Basicamente, é o primeiro motor elétrico. Mas Faraday iria ainda mais longe com esta experiência. Um dos efeitos duradouros da descoberta de Faraday das rotações eletromagnéticas em 1821, foi que mostrou que havia algum tipo de relação entre eletricidade, magnetismo e movimento.
Faraday explorou detalhadamente essa relação e submeteu-se a um desafio ainda mais difícil. Usar o magnetismo e o movimento para produzir eletricidade. No final, sua obsessão, trabalho árduo e determinação compensaram.
A descoberta surgiu em 17 de outubro de 1831, quando Faraday pegou um ímã como este, o inseriu e retirou em uma bobina de fio. Ele detectou uma pequena corrente elétrica na bobina, movendo em um sentido... e depois no outro. Faraday sabia que isso representava algo.
Poucos dias depois, em vez de mover o ímã através da bobina de fio condutor, ele fez uma experiência equivalente movendo uma placa condutora de cobre através do campo magnético. Ele não sabia disto na época, mas quando o seu disco giratório atravessava o campo magnético, bilhões de elétrons com carga negativa eram desviados de sua rota circular original e começavam a se dirigir para a borda. A carga negativa acumulava-se na borda externa do disco, deixando a carga positiva no centro, e como o disco estava conectado a fios, os elétrons corriam em um fluxo constante. Faraday gerara um fluxo contínuo de corrente elétrica.
Diferente de uma pilha, sua corrente fluía pelo tempo que o disco de cobre era girado. Ele criara energia elétrica diretamente da energia mecânica. Embora a descoberta da indução por Faraday seja isoladamente muito importante, ela teve efeitos profundos para o conhecimento elétrico e tecnológico durante o resto do século XIX. Para Faraday, ela inaugurou uma década de pesquisa poderosa, por lhe dar uma pista sobre como conduzir sua pesquisa.
Enquanto Faraday continuou seu trabalho, tentando entender a natureza da eletricidade, inventores por toda a Europa estavam pouco interessados na ciência e mais interessados em como a eletricidade poderia lhes render dinheiro. O incrível, de uma perspectiva contemporânea, é que, em geral, ninguém se importava muito com o que era a eletricidade. Não havia grandes debates teóricos quanto a se ela era uma força, fluido, princípio, ou energia. Só estavam interessados no que a eletricidade podia fazer.
Faraday, vivendo em um mundo de energia a vapor, estava informando à comunidade científica da natureza da eletricidade, mas, ao mesmo tempo, outra descoberta sobre como poderíamos usá-la foi feita. Este seria o primeiro aparelho a retirar a eletricidade do laboratório e pôr nas mãos das pessoas comuns: o telégrafo.
O segredo para entender o telégrafo é conhecer um tipo especial de ímã, um eletroímã. Ou seja, um ímã criado por uma corrente elétrica. Os primeiros eletroímãs foram criados de forma independente por William Sturgeon, na Grã-Bretanha, e Joseph Henry, nos EUA.
Assim como Faraday descobrira que ao enrolar o fio ele poderia aumentar a corrente produzida pelo ímã em movimento, Henry e Sturgeon descobriram que acrescentando mais bobinas aos seus fios condutores de corrente, poderiam criar um campo magnético mais concentrado. Resumindo, quanto mais bobinas, mais giros, mais forte é o ímã.
Se eu passar uma corrente por este eletroímã, poderemos ver os efeitos do campo magnético. Esta é a experiência escolar padrão de espalhar limalha de ferro sobre o ímã. Se eu der uma batidinha... veja a limalha de ferro seguindo os contornos do campo.
Isso nos permite visualizar os efeitos do magnetismo. Para criar um eletroímã ainda mais forte, Henry e Sturgeon descobriram que podiam colocar certos tipos de metais dentro da bobina eletromagnética. A razão pela qual o ferro é tão eficaz é fascinante é que podemos imaginá-lo como composto por vários ímãs pequenos, todos apontando em direções aleatórias. Por ora, isto não é um ímã. Os minúsculos ímãs internos estão alinhados semelhantes a estas agulhas de bússola. Estão apontando em direções distintas. Mas ao aplicarmos um campo magnético, todas se alinham, todos estes ímãs se combinam e cumulativamente aumentam a força do eletroímã.
Henry e Sturgeon colocaram duas bobinas eletromagnéticas em cada ponta de uma ferradura, para criar algo diversas vezes mais poderoso. Podemos ver a força desta ferradura eletroímã. Se eu ligá-la e usar algo um pouco maior do que limalha de ferro, estas pequenos peças de ferro, veja a força do campo magnético, segurando-as. É importante lembrar, claro, que este eletroímã só funciona enquanto há uma corrente passando por ele. Assim que desligo a corrente... o magnetismo desaparece.
Os primeiros experimentadores exibiram este poder erguendo pesos de metal. Henry até criou um grande o bastante para erguer uma tonelada e meia de metal. Impressionante, mas incapaz de mudar o mundo. Mas coloque o ímã bem distante, na extremidade de um fio, e poderá fazer algo acontecer ao seu comando. Em um instante. Esta capacidade de controlar um ímã a distância, é uma das coisas mais úteis que já descobrimos.
Se a eletricidade podia se fazer presente longe da fonte original de energia, tínhamos uma fonte de comunicação instantânea. Em meados da década de 1840, Samuel Morse havia desenvolvido um sistema de mensagens, baseado no tempo em que um circuito elétrico era ligado ou desligado. Um pulso longo de corrente para um travessão, um pulso curto para um ponto. Isto permitia o envio e recebimento de mensagens por meio de um código simples.
Os primeiros comentaristas contemporâneos vitorianos exprimiam que a eletricidade e o telégrafo estavam tornando o mundo um lugar menor. Notamos uma certa retórica ao longo do século XIX, quando se fala sobre o telégrafo, sobre como maior comunicação e compreensão tornariam a guerra obsoleta, pois passaríamos a nos entender melhor. Vendo em retrospecto, parece irremediavelmente utópico.
Na década de 1850, a Europa e os EUA estavam cruzados por telégrafo de fio terrestre, mas o sonho da comunicação global instantânea estava fora de alcance, pois ainda não havia um cabo capaz de transportar mensagens entre duas das maiores potências do planeta... Grã-Bretanha e EUA.
Os especialistas estavam convencidos que um cabo de telégrafo via Atlântico era impossível. Mas quem discordava, sabia que se resolvesse esse problema, poderia ganhar muito dinheiro. E na década de 1850, empresários americanos e engenheiros britânicos uniram forças para provar que isso poderia ser feito.
Uma tentativa atrás da outra acabou em desastre. Os cabos pesados continuavam se partindo em mares revoltos e tempestades. Finalmente, em 29 de julho de 1858, as duas extremidades de um cabo uniram-se no meio do Atlântico. Um único cabo era grande demais para ser transportado por um navio.
Uma extremidade foi levada para New Foundland (Terra-Nova), e outra para o sudoeste da Irlanda. Seis dias depois, a primeira ligação direta entre as nações mais poderosas do mundo estava pronta. O projeto foi aclamado como um enorme sucesso e uma mensagem formal de congratulações foi enviada pela rainha Vitória ao presidente Buchanan. Mas antes que as comemorações acabassem, as coisas começaram a dar errado.
Este é o caderno original do engenheiro chefe Bright. Podemos ver aqui a mensagem original da rainha Vitória. Ela contém apenas 98 palavras, mas levou 16 horas para ser transmitida. Os operadores de telégrafo do outro lado acharam muito difícil decifrar a mensagem. Os sinais elétricos que estavam recebendo eram confusos e distorcidos e eles pediam constantemente que as palavras fossem repetidas.
Podemos ver aqui... "Repetir após envio. À espera para receber, sem sinais." Estava claro que transmitir através do Atlântico não seria tão simples como esperavam.
Ao longo dos dias seguintes, centenas de mensagens foram trocadas, mas as que chegavam a New Foundland eram quase impossíveis de decifrar, eram apenas uma confusão de pontos e travessões. Havia um grave problema com o cabo e estava piorando.
O cabo de 1858 nunca foi totalmente reparado, e o seu fim chegou quando o engenheiro britânico Wildman Whitehouse acreditou erroneamente que aumentando a tensão do sinal ele poderia forçar as mensagens até New Foundland. O cabo simplesmente parou de funcionar totalmente.
Na época, aumentar a tensão usando baterias mais potentes fazia sentido. Muitos especialistas acreditavam que a corrente elétrica corria por um cabo, como um líquido corria em um cano. Aumentar a tensão equivalia a aumentar a pressão no sistema, forçando a corrente até a outra extremidade. Mas o telégrafo transportava pulsos, ou ondas de correntes ao longo do cabo, e não um fluxo contínuo. E em longas distâncias, tais pulsos tornavam-se distorcidos, dificultando diferenciar um ponto curto de um travessão longo.
Ao estudar a eficácia dos cabos submarinos, os cientistas começaram a entender que a corrente elétrica nem sempre corria como a água, mas também criava ondas eletromagnéticas invisíveis, ou ondulações. E essa descoberta levaria a um novo ramo de pesquisa no espectro eletromagnético, e resolveria os problemas do telégrafo Atlântico.
Na realidade, o cabo transatlântico era uma experiência grandiosa, ambiciosa e muito cara. O fracasso da ciência em acompanhar o ritmo da tecnologia ficou evidente. E uma nova, mais teórica, e bem mais emocionante abordagem para entender a eletricidade começava a surgir. De posse desse novo conhecimento de como os pulsos elétricos moviam-se ao longo do cabo, melhorias foram feitas em sua composição, projeto e disposição.
Seriam necessários mais oito anos de cientistas e engenheiros trabalhando em conjunto para que um cabo funcional ficasse pronto. E na sexta-feira 27 de julho de 1866, uma mensagem foi enviada da Irlanda a Terra-Nova. Clara e nítida. "Um tratado de paz foi assinado entre a Áustria e a Prússia." Finalmente, o sonho da comunicação transatlântica tornava-se realidade.
O sucesso do cabo 1866 tornou o mundo um lugar menor. Mais uma vez. A mudança de um mundo onde levava-se dias, semanas ou meses para as informações chegarem, para um mundo no qual a informação levava segundos ou minutos para chegar. É muito mais profunda do que quase tudo que ocorreu durante a minha vida.
A invenção do telégrafo mudou a vida das pessoas comuns. Mas seriam os avanços de como usamos a corrente elétrica contínua que teriam um impacto ainda maior, pois os inventores estavam desenvolvendo um novo meio de usar a eletricidade, para produzir algo que todo mundo gostaria de ter... a luz elétrica.
Até o século XIX, só conhecíamos um meio de criar a nossa própria luz... acendendo velas. E em meados do século XIX, aperfeiçoamos um meio bem eficaz de iluminar nossas casas usando-se gás. Uma casa típica britânica na década de 1860 seria iluminada assim, gás altamente inflamável trazido diretamente às casas das pessoas por meio de uma rede de canos. Mas estas lâmpadas a gás eram muito fracas para grandes áreas ao ar livre. Por isso, estações ferroviárias e as ruas começaram a ser iluminadas com uma fonte mais potente: arcos de luz elétrica.
Os primeiros arcos de luz foram demonstrados pelo mentor de Michael Faraday, Sir Humphry Davy, na Royal Institution em 1808, e eles funcionavam passando-se uma faísca contínua de eletricidade através de duas hastes de carbono. Mas seu brilho intenso branco era brilhante demais para a casa das pessoas.
Para a luz elétrica competir com o gás, ela precisaria ser subdividida em lâmpadas menores, menos potentes e mais suaves. Quem conseguisse levar luz elétrica a todos os lares da Terra, teria fama e fortuna garantidas. E no início da década de 1880, o mais famoso, mais prodigioso, e mais competitivo inventor do mundo assumiu o desafio: o norte-americano Thomas Alva Edison.
Para Edison, a invenção era uma paixão. Era o que ele adorava fazer. Adorava estar no laboratório. O que mais fomentava essa paixão é que era muito divertido para Edison. Era isso que achava muito empolgante, que ele fazia bem e permitia que sua plena criatividade viesse à tona. Edison era o "Sr. Invenção Elétrica". O homem em que todos confiavam. O homem que podia fazer qualquer coisa.
Ele foi também um homem que cultivava boas relações com empresários, com pessoas dispostas a colocar dinheiro naquilo que ele defendia, e apoiá-lo nesse empreendimento.
Para Edison, dinheiro era o menos importante. Para ele, o dinheiro era importante por um motivo. Realizar o próximo projeto. Edison tinha reunido um grupo de engenheiros jovens e talentosos em um laboratório de ponta em Nova Jersey, a 40 km de Manhattan.
Menlo Park se tornaria o primeiro laboratório de pesquisa e desenvolvimento do mundo, permitindo à equipe de Edison inventar em escala industrial. Eles trabalhavam muito. Um deles falou que mal via os filhos pois vivia no laboratório. Mas eles sabiam que estavam envolvidos em algo importante. Se Edison tivesse êxito, se tivessem êxito com Edison, o futuro estaria garantido.
O sonho de Edison era levar a luz elétrica a todos os lares da Terra, com a equipe de engenheiros por trás, e a visão de um futuro elétrico à frente, ele iniciou sua luta. A corrida para levar luz elétrica ao mundo iria se desenrolar nas grandes cidades da época, Nova York, Paris, Londres. A equipe de Menlo Park de Edison começou a desenvolver uma forma totalmente diferente de lâmpada elétrica... a lâmpada incandescente.
Na verdade, o projeto da lâmpada de Edison não era assim tão inédito nem exclusivo. Inventores franceses, russos, belgas e britânicos aperfeiçoavam lâmpadas similares há mais de 40 anos. E um deles, um inglês, Joseph Swan, desenvolveu sua própria versão de lâmpada incandescente.
As lâmpadas de Swan e Edison funcionavam através da passagem de corrente elétrica por um filamento. O filamento é um material onde a corrente elétrica atravessa com maior dificuldade do que o fio de cobre no resto do circuito. Ele se baseia na ideia de resistência. Nesta Garrafa, há um filamento feito de lápis comum. Podemos ver o que acontece ao passar uma corrente através dele. A nível atômico, os átomos do filamento impedem o fluxo de eletricidade. Assim, é preciso mais energia para fazê-lo passar, e essa energia é depositada no filamento sob forma de calor. Conforme ele se aquece, sua resistência aumenta, aumentando sua temperatura, até brilhar incandescente.
Um dos primeiros materiais que Edison usou para seus filamentos foi a platina. Com seu ponto de fusão relativamente alto, a platina podia ser aquecida a uma temperatura incandescente sem derreter. Ela também podia ser transformada em filamentos finos, e quanto mais fino o filamento, maior resistência oferecia à corrente que passa por ele. Mas a platina era cara e não oferecia resistência suficiente.
Iniciava-se a corrida para encontrar uma alternativa melhor e a solução surgiu quando a equipe de Menlo Park passou a um método que Swan também desenvolvia, usando o vácuo para impedir que os filamentos de carbono fossem consumidos rapidamente.
Edison e Swan testaram todos os tipos de materiais para os seus filamentos. Tudo, desde seda crua, pergaminho e cortiça. Edison chegou a testar os pelos da barba do seu engenheiro. Ele acabou se contentando com a fibra de bambu, enquanto Swan usava um fio de algodão tratado.
Os designs das lâmpadas de Edison e Swan eram muito semelhantes. Eles acabaram chegando a um acordo e formando parceria para vender lâmpadas no Reino Unido. Muita gente ainda acredita que Edison inventou a lâmpada sozinho, enquanto Swan virou uma nota de rodapé na História. Mas a sua lâmpada incandescente era apenas parte da estratégia de Edison. Ele também inventou todo um sistema elétrico de bocais, cabos e medidores para acompanhá-lo. E, sendo um empresário brilhante, ele desenvolveu um meio inovador de distribuir eletricidade.
Edison sabia que a chave para ganhar dinheiro com seu sistema era gerar eletricidade em uma estação central, e depois vendê-la para o máximo de clientes possíveis. Parece óbvio para nós hoje, mas até então, quem quisesse usar a eletricidade tinha de ter seu próprio gerador barulhento para gerá-la.
A ambição de Edison era enorme. Ele queria iluminar a maior e mais emocionante cidade do mundo: Nova York. No verão de 1882, Edison estava em uma posição privilegiada, no centro da ciência e invenção do século XIX.
Ele patenteou uma tecnologia inovadora de lâmpada incandescente, adquiriu conhecimento sem precedentes em engenharia elétrica, e sobretudo, ele cultivou a fama entre o público americano de ser um inventor tão genial que a imprensa dava atenção a cada palavra sua, e a força financeira de Wall Street rapidamente apoiava suas novas ideias.
Sua ideia, de eletrificar Manhattan, e depois, naturalmente, o resto do mundo, estava aparentemente ao seu alcance. Pois Edison e sua equipe estavam prestes a lançar o seu projeto mais caro e arriscado até então: a 1ª usina elétrica dos EUA, gerando corrente contínua.
Pouco antes das 15h, do dia 04 setembro de 1882, Thomas Edison, cercado por um bando de banqueiros, dignitários e repórteres, entrou no edifício do JP Morgan, ali atrás, ligou um dos interruptores patenteados por ele, e 100 de suas lâmpadas incandescentes começaram a brilhar. Dirigindo-se a um jornalista, ele disse: "Realizei tudo que prometi."
A 800 m de distância, na rua Pearl, a nova usina elétrica de Edison, custando meio milhão de dólares e quatro anos de trabalho árduo, começara a funcionar. A corrente era transmitida por cabos enterrados, estendendo-se em todas as direções.
Pode parecer óbvio para nós hoje, mas na Nova York do início da década de 1880, a ideia de enterrar cabos elétricos no solo parecia um gasto desnecessário. Esta rua era cruzada por centenas de cabos, usados para telégrafos, telefones e arcos de luz. Olhando para cima, veríamos um emaranhado de fios bloqueando a luz.
Edison sabia que essa situação perigosa tinha que mudar, e para ele ganhar o máximo de dinheiro possível, a eletricidade precisava de uma nova imagem. Precisava ser considerada segura. Edison defendia a maior segurança de seu sistema de baixa tensão e fiação subterrânea. Ele defendia ter um sistema mais seguro que o arco de luz elétrica para as ruas, ou iluminação a gás para a iluminação interior.
Não havia preocupação com incêndios, ou eletrocussão, que tudo era mais seguro devido ao sistema subterrâneo criado por ele. Enterrar todos os cabos não era apenas muito caro mas um pesadelo logístico, porque esta era uma das áreas mais movimentadas do mundo.
Edison escolheu esta área por um motivo. Wall Street. Rica, importante, influente. Pois para o sistema de Edison ganhar dinheiro, esses ricos clientes deveriam estar a 1,5 km de sua usina elétrica. E isso aconteceu porque Edison calculou que o cabo mais grosso que ele podia custear só transportaria quantidade adequada de sua corrente contínua para os clientes dentro dessa distância.
Foi um enorme avanço porque, pela primeira vez, dezenas de clientes poderiam ser atendidos por apenas uma usina elétrica. Mas havia um grande problema. A rede de Edison nunca poderia ser econômica para iluminar os novos subúrbios dos EUA. Eles não tinham a concentração de clientes necessária para compensar a construção dessas usinas caras.
Se tivéssemos aderido à forma de Edison de gerar e distribuir eletricidade, o mundo seria um lugar muito diferente. Teríamos usinas elétricas espalhadas a não mais que 1,5 km distância, mesmo nos centros de nossas vilas e cidades. E seria muito caro fornecer energia a pequenas comunidades.
Mas alguém que tinha as respostas para tais problemas estava prestes a entrar na história. Alguém que ajudaria a criar o mundo moderno e que teria papel crucial em uma das maiores disputas da história científica. Seu nome era Nikola Tesla e ele estava bem debaixo do nariz de Edison. Nikola Tesla foi um inventor sérvio, nascido na Croácia, e trabalhou por pouco tempo para Edison após chegar a Nova York, aos 28 anos.
Europeu, introvertido, um profundo pensador, tudo que Edison não era. Edison e Tesla não poderiam ser mais diferentes na forma de lidar consigo, sua aparência e modos, e na forma de construírem sua imagem pública. Edison pouco se importava com o que vestia. Se derramasse substâncias no seu terno de domingo, não se importaria. Ele era um homem do tipo desleixado.
Por outro lado, Tesla mesmo estando na casa dos 20 anos, pensava em sua aparência, em como abordar as pessoas. Preocupava-se com suas roupas, seus modos. Preocupava-se até em como sua foto era tirada. Sempre queria foto de perfil para que não vissem que seu queixo era pontudo. A vida e a morte de Nikola Tesla é umas das histórias mais fascinantes e trágicas de genialidade científica, competição impiedosa e golpes publicitários chocantes.
O público americano ficou impressionado com as novas usinas elétricas de corrente contínua de Edison, mas Tesla ficou pouco impressionado. Ele tinha o sonho de que a eletricidade poderia ser transmitida através de cidades inteiras ou até mesmo países. E ele acreditava saber como fazer isso, usando um tipo diferente de corrente elétrica.
Especialistas em energia sabiam que quanto menor a corrente enviada por um cabo, menor é a sua perda através da resistência. E assim maior poderia ser o cabo. Tesla propôs utilizar um método de transmissão de eletricidade em que as correntes pudessem ser reduzidas sem queda na quantidade de energia elétrica na outra extremidade, chamada de corrente alternada.
A corrente alternada é exatamente isto. Uma corrente elétrica que alterna o movimento tanto em uma direção, como na direção oposta, rapidamente, diferente da corrente contínua, que se move apenas em uma direção. Tesla estava interessado na corrente alternada pois, como outros engenheiros eletricistas no final de 1880, ele percebeu que ao elevar a tensão de qualquer corrente transmitida de um ponto a outro, era mais eficiente ter maior tensão. Como a quantidade de energia elétrica em um cabo é a sua tensão multiplicada pela sua corrente, o aumento da tensão significava que a corrente nos cabos poderia ser reduzida, e assim as perdas devido à resistência seriam menores.
Contudo, não se deseja tensões muito altas na ordem de 20.000 volts chegando à sua casa. Assim, é preciso reduzir a corrente que está sendo transmitida a distância até sua casa. Para isso, é preciso um conversor ou transformador. A corrente alternada permite a utilização de um transformador para alternar a transmissão de alta tensão para a tensão mais baixa que consumimos.
Aperfeiçoar a tecnologia para transmitir a eletricidade a centenas de quilômetros de onde ela era gerada representaria um grande passo rumo ao mundo moderno. E um rico empresário industrial já estava desenvolvendo a solução. Seu nome era George Westinghouse. Westinghouse acreditava que a corrente alternada era o futuro, mas tinha uma grande desvantagem. Embora ela fosse boa para a luz elétrica, ao contrário da corrente contínua, não havia nenhum motor prático que operasse com ela. E ninguém acreditava que viesse a existir. Além de Nikola Tesla.
Tesla, como inventor, gostava de dizer que a primeira coisa a fazer não é construir algo, mas imaginá-lo, pensar, planejá-lo. E ele tinha o que os psicólogos modernos chamariam de memória fotográfica. Ele conseguia lembrar-se de tudo que via e, depois, visualizá-lo em três dimensões. Muitas vezes dizem que quem tem essa habilidade visualiza isso a um braço de distância, bem aqui, e que o vê em três dimensões nesse espaço. E tudo indica que Tesla tinha essa habilidade.
Este é o "ovo de Colombo" de Tesla. É uma réplica do que Tesla usou para demonstrar sua maior descoberta e uma das invenções mais importantes de todos os tempos. Ele mostrou como o movimento giratório pode ser produzido diretamente a partir de uma corrente alternada. Sobretudo, na corrente gerada a milhares de quilômetros. Isso era algo que nunca tinha sido feito. Quando Tesla trabalhava no motor de corrente alternada, ele pensava em larga escala. Ele não estava apenas mexendo com um componente do motor e dizendo: "Se eu fizesse isto um pouco melhor, daria certo."
Ele estava pensando em um sistema completo que envolvesse gerador, fios para o motor e o próprio motor. Ele era totalmente heterodoxo, pensava de forma não convencional, fazia as coisas de forma diferente dos seus colegas inventores.
A solução de Tesla era engenhosa. Ele introduziu mais de uma corrente alternada no seu motor e as temporizou para que seguissem uma a outra. A primeira corrente alternada energizou uma bobina de fio no interior do motor, criando um campo eletromagnético que atraía a peça central móvel do motor para ele e depois desaparecia. A segunda corrente sobreposta alimentava a bobina seguinte, arrastando a peça móvel ainda mais longe, antes de desaparecer. O mesmo ocorreu com a terceira e quarta bobinas. O resultado foi um campo magnético giratório, forte o suficiente para fazer o motor, ou, neste caso, o ovo, girar.
Tesla elaborou todo um sistema elétrico em torno desta transmissão polifásica. Isso implicou que a usina elétrica barulhenta e fétida, gerando muita corrente alternada útil, agora poderia estar situada longe das áreas povoadas. E pela primeira vez podia-se construir grandes usinas elétricas onde se desejasse. Nos limites da cidade, em uma catarata como Niágara, e distribuir a energia em longa distância, e atender todas as pessoas de uma grande cidade ou centro metropolitano.
A descoberta de Tesla foi a última peça do quebra-cabeça, mas ele ainda tinha de convencer o mundo de que sua solução era melhor que o método de corrente contínua defendido por Edison. Edison continuou disseminando seu sistema de corrente contínua, construindo usinas elétricas por todo estado de Nova York. Mas, então, Tesla conheceu George Westinghouse, o homem que poderia tornar seus sonhos realidade.
Em julho de 1888, Westinghouse fez uma oferta pelas patentes de Tesla, que se tornou parte do mistério e folclore em torno da história de Nikola Tesla, onde é difícil separar fato de ficção. Tesla recebeu 75 mil dólares por suas patentes de corrente alternada e recebeu oferta de 2,50 dólares para cada cavalo de força que seus motores gerassem. Isso deveria ter garantido riqueza pelo resto da vida, mas não foi o que aconteceu.
Está claro para nós hoje que, à época, o sistema de CA era um método melhor de transmissão de energia elétrica. Era de se esperar que com os avanços de Tesla, nada poderia ficar no caminho do êxito da CA contra a CC. Mas um homem ainda acreditava totalmente em suas invenções de corrente contínua. Dos filamentos das lâmpadas aos interruptores, bocais, geradores, e ele não estava prestes a perder milhões de dólares ao alterá-los: Edison. As linhas de batalha estavam definidas. Westinghouse e Tesla disputavam com Edisonos lucrativos contratos de iluminação de Nova York. Dois sistemas completamente diferentes disputando um cobiçado objetivo, a chance de iluminar os EUA e depois o mundo. Isso ficaria conhecido como a Guerra das Correntes.
Os dois lados tentavam disputar no preço, mas Edison acreditava que sua amada corrente contínua era melhor que a alternada por ser mais segura. Tocar em um cabo de Edison, com a sua baixa tensão, era doloroso, mas relativamente inofensivo, enquanto que os cabos de corrente alternada transportavam maior tensão e tocá-los poderia ser fatal.
Edison estava tentando outra vez definir seu sistema CC como seguro. Era melhor do que os arcos de luz elétrica, melhor do que o gás, e melhor que a iluminação incandescente de alta tensão da CA. Era o sistema seguro. Ao adotar-se o sistema de Edison, sabia-se que era seguro.
Edison afirmava que a CA era um tipo mais perigoso de corrente do que a CC e destacava os acidentes com os operários de Westinghouse e os incêndios causados por curtos-circuitos. Era uma propaganda potente pois na década de 1880, muitos ainda estavam aterrorizados com a eletricidade. Ela podia dar choque, até matar em um instante e a razão para isso ainda não era compreendida. Para muitos, a ideia de canalizar essa assassina invisível para suas casas era totalmente ridícula.
Assim, a arma usada na Guerra das Correntes foi o medo. E um engenheiro eletricista pouco conhecido, Harold P. Brown, estava prestes a levar a luta contra a CA a um novo patamar. Isso se tornaria uma das campanhas publicitárias mais radicais e negativas da História. Brown tinha criado uma forma singular e teatral de demonstrar o poder mortal da CA. E ele estava ansioso para exibi-la ao mundo.
Em uma noite quente de verão, em julho de 1888, ele reuniu 75 dos melhores engenheiros eletricistas e repórteres do país para testemunhar um espetáculo que nunca iriam esquecer. O plano de Brown era extremamente macabro. Ele pagou um grupo de garotos de rua para pegar cães vadios soltos por Manhattan. No palco, ele se dirigiu à plateia. "Convidei os senhores, "para testemunhar o uso experimental da eletricidade "em animais irracionais."
Sua demonstração envolvia eletrocutar cães... com energia de CC e CA, na tentativa de mostrar que a alternada os matava mais rapidamente. E não foram apenas cães. Brown seguiu fazendo espetáculos públicos, matando um bezerro e até mesmo um cavalo. Ele passou dos cães para animais maiores por um motivo. Ele queria mostrar que a energia da CA era tão perigosa que podia matar mamíferos de grande porte, incluindo seres humanos.
As experiências de Brown com animais convenceram os políticos americanos de que o método mais humano de executar criminosos condenados seria com a corrente alternada, gerada pelas máquinas de Westinghouse. Os advogados Edison chegaram a sugerir um novo termo para ser eletrocutado dessa forma... ...ser "Westinghousado."
E, precisamente às 6h32, na manhã do dia 06 de agosto de 1890, William Kemmler, de 45 anos, foi amarrado a uma cadeira de madeira e dois eletrodos ensopados foram cuidadosamente colocados nele. E enquanto 26 funcionários e médicos olhavam de uma sala adjacente, Kemmler se despediu do capelão da prisão e esperou.
A execução de William Kemmler marcou o pior momento da Guerra das Correntes, mas não marcaria o seu fim, porque Nikola Tesla estava prestes a fazer algo que nunca tinha sido visto. Algo tão maravilhoso e ousado que viveria para sempre na memória de quem o viu.
Tesla vinha desenvolvendo um método de geração de correntes alternadas de alta frequência e, em 21 de maio de 1891, em um encontro de engenheiros eletricistas, ele o demonstrou. Em uma exibição quase mágica de incrível poder e surpresa, sem usar cota de malha ou máscara de segurança, dezenas de milhares de volts, produzidos por uma bobina de Tesla, atravessaram o corpo dele até a extremidade da lâmpada que ele segurava.
A corrente alternada de Tesla foi de uma frequência tão alta, que atravessou seu corpo sem causar danos graves ou até mesmo dor. Sua demonstração mostrou que, se manejada corretamente, a corrente alternada em tensões extremamente altas podia ser segura. A Guerra das Correntes havia sido vencida por Westinghouse e Tesla.
Em 1896, a nova usina elétrica foi concluída nas Cataratas do Niágara, usando geradores de CA Westinghouse para produzir a corrente polifásica de Tesla. Finalmente, grande quantidade de energia poderia ser transmitida das Cataratas, até próximo a Buffalo, e alguns anos depois, a usina de Niágara estava fornecendo energia à cidade de Nova York.
E hoje, quase toda eletricidade gerada no mundo é feita através do sistema de Tesla. Mas a história de Tesla não termina com fama e fortuna. Embora tenha continuado a fazer significativas contribuições a muitas outras áreas da ciência e invenção, para salvar George Westinghouse da falência, após crise no mercado acionário, ele desistiu do direito aos royalties de suas invenções polifásicas.
Nikola Tesla foi um homem talentoso a quem devemos muito. Mas ele também era muito complicado, e, infelizmente, com a idade, ele ficou ainda mais perturbado. Ele tinha fixação pelo número 3. Contava "3" em voz alta enquanto caminhava, e desenvolveu fobias estranhas com germes e com mulheres que usavam pérolas.
Em muitos aspectos, a sua mente genial ficou fora de controle. À medida que a vida de Tesla passava, ele se afastava das pessoas e encontrava consolo em outras coisas. Ele ficou obcecado por pombos e era visto regularmente alimentando-os, em Bryant Park, no centro de Manhattan.
Ele se afeiçoou de tal maneira a um pombo branco que, quando morreu, ele ficou desolado.
Velho, Tesla estava quase falido e sozinho, vivendo semi-recluso neste hotel. Seus últimos anos foram passados no quarto 3327, do New York Hotel, triste, confuso, na miséria.
Edison acabou se tornando um herói americano e sua empresa faria parte da General Electric, ainda hoje uma das maiores empresas multinacionais do mundo.
Em janeiro de 1943, a história de Nikola Tesla chegaria ao fim. Mas ao olhar para o horizonte de Manhattan pela última vez, ele viu um céu iluminado com luzes cintilantes, e 1 milhão de vidas transformadas por sua genialidade. A capacidade de gerar e transmitir a eletricidade, e a invenção de máquinas para usá-la, mudaram o nosso mundo de maneiras que não imaginávamos.
Hoje, podemos gerar bilhões de watts de eletricidade a cada segundo, a cada hora, todos os dias. E quer façamos isso utilizando carvão, gás, ou fissão nuclear, todas as usinas elétricas se baseiam nos princípios descobertos e desenvolvidos por Michael Faraday, Nikola Tesla, e todos os demais engenheiros eletricistas pioneiros de uma maravilhosa era da invenção.
Hoje, temos a eletricidade como trivial, e esquecemos o quanto ela foi uma força mágica e misteriosa. Mas há algo que nunca devemos esquecer. Hoje, sem ela, o mundo moderno entraria em colapso e nossa vida seria muito diferente.
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