As Energias — História Social das Técnicas 1/51 As energias in: Maria José Ferro Tavares — História Social das Técnicas. Lisboa, Universidade Aberta, 2000 (capítulo 5) Nota: A presente versão digitalizada do capítulo desta obra, em virtude das limitações no envio destes materiais via correio electrónico ou leitura online, não tem as ilustrações gráficas, nem as notas de rodapé da versão impressa. Caso escolha este texto para a recensão, recomendo a consulta da versão impressa, dada a importância, neste caso, das ilustrações e notas para a compreensão do texto. Índice das matérias analisadas: Objectivos de aprendizagem Nota introdutória 5.1 — As energias humana e animal 5.2 — A água 5.3 — O vento 5.4 — As energias mecânicas 5.5 — O vapor 5.6 — As novas formas de energia Cronologia dos principais eventos Resenha bibliográfica *** voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 2/51 Objectivos de aprendizagem Depois de ter estudado este capítulo, deve ter ficado a saber que: • As forças musculares do homem e da mulher foram a mais antiga forma de energia utilizada. • Só tardiamente o ser humano utilizou a força motriz dos animais, quer para economizar a sua própria energia, quer como transporte. • A observação da natureza permitiu-lhe conhecer novas formas de energia e aproveitar-se delas em proveito próprio. • A força animal, conjugada com as invenções da roda e do jugo, como sistema de atrelagem, iriam revolucionar a deslocação de pessoas e bens, quando aplicadas ao carro. • As energias hidráulica e eólica acompanharam a história da humanidade pré e pós revolução industrial. • O ser humano utilizou as energias hidráulica e eólica como transporte antes de as aplicar ao sector produtivo. • Com estas energias e com a roda, construiu engenhos que aplicou aos sectores agrícola, téxtil e metalúrgico. • A utilização da força motriz do vapor permitiu-lhe revolucionar todo o sector produtivo, mecanizando-o e dando origem à chamada revolução industrial moderna. • Com as forças motrizes do vapor e da electricidade, o homem produziu máquinas-ferramentas, que evoluíram da mecanização para o automatismo, transferindo as competências do homem para a máquina. • Apesar de ter ensaiado a produção de energia a distância, a partir do vento, foi com a electricidade e com a criação das centrais eléctricas, que conseguiu obter a distribuição da energia a distância. • A energia nuclear foi a última forma de energia explorada pela humanidade. •. A energia nuclear revelou-se de difícil controle e fortemente prejudicial aos seres vivos e à natureza. • As invenções, ao longo da História, ocorreram muitas vezes de forma autónoma, surgindo em vários espaços e povos, ao mesmo tempo. voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 3/51 • O processo inventivo adquiriu uma base científica, a partir do século XVIII, a qual radicou na evolução dos estudos da Física e da Química. voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 4/51 Nota introdutória A mais antiga forma de energia utilizada pelo ser humano foi a sua própria força muscular. Com ela, o Homem ergueu-se e deslocou-se; apreendeu com a mão pequenos seres vivos que comia; arremessou paus, pedras, lanças e setas, de modo a ferir animais, peixes e aves para a alimentação, e outros seres humanos, atacando ou defendendo-se. Com a força de um ou mais indivíduos, aprendeu a carregar com o peso de grandes animais mortos, transportando-os até ao grupo. Ainda antes do Neolítico deve ter observado as energias hidráulica e eólica, através de um madeiro que se deslocava com a corrente ou do voar das folhas com o vento. Divinizá-las-ia depois. Observando-as, procurou fazer-lhes concorrência e vencê-las; tentando ultrapassar as correntes de água, cavalgou em madeiros, inventou pequenas jangadas que uniu com fibras vegetais, ou escavou em troncos de árvores pequenas embarcações. A folha da árvore, esvoaçando ao vento, fê-lo idealizar, mais tarde, a vela, em forma quadrangular (Fig. 168). Ainda hoje, estas formas primitivas de navegação subsistem no Brasil, em África, nas regiões do Pacífico, etc. Delas são exemplo as jangadas da Amazónia e as pirogas ou as almadias africanas. Também remonta ao Paleolítico, a utilização do princípio de propulsão provocado por uma mola. Este permitia fazer acumular energia, que se podia libertar quando necessária e deve ter sido observado a partir da própria natureza. Com ele se inventou o arco, que nos aparece representado nas pinturas rupestres do Paleolítico superior da Europa (Ver Fig. 24b) e da África do Norte, e, mais tarde, a balestilha, a catapulta, no mundo greco-romano, etc. A mola e o seu princípio iriam ter uma grande aplicação na arte da guerra, ao longo dos séculos. Mais tarde, seria utilizada para a medição do tempo, ao aparecer associada à relojoaria. Com a domesticação dos animais, no Neolítico, o homem aprendeu a servirse da força destes para o transporte e com auxiliar no trabalho quotidiano. No entanto, a utilização desta energia não foi uma descoberta imediata. De facto, o ser humano só utilizaria o animal na agricultura — para trabalhar a terra com o arado, por exemplo, — depois de ter usado a força de dois homens, um adiante que puxava o arado, e outro, atrás, que o orientava. A força humana exerceu-se para fazer mover moinhos e prensas manuais, barcos a remos, deslocar megalitos de grandes toneladas. Em alguns casos, o homem actuou sem o saber, — segundo o princípio da alavanca, que viria a ser enunciado por Arquimedes, no séc. III a. C., numa forma muito simples «Dêem-me um ponto de apoio e eu farei mover o mundo» — quando fez movimentar, com a voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 5/51 sua força e a ajuda de um madeiro, um grosso bloco de pedra, uma estátuacolosso, ou quando fez deslocar barcos a remos, carregados de troncos de árvores, como os que estão representados nas paredes do palácio de Khorsabad no Louvre, ou usados no transporte de pedras ou de homens. As forças do homem e da mulher foram, assim, a mais primitiva forma de energia, sendo utilizadas para cargas, na ausência da força animal para esse efeito, tal como ainda hoje se pode observar em muitas sociedades. Igualmente o foram como forma de propulsão, quer agisse apenas com o movimento do braço, quer usasse outros instrumentos de arremesso, como a funda, o arco, etc. Sucedeu-lhe a força animal de burros, bois e, mais tarde, de cavalos. Com eles se fez transportar, moveu moinhos, os designados moinhos de sangue, com que já no Império Romano se triturava o grão do cereal ou se auxiliava o trabalho nas minas, ou fez girar noras e alcatruzes. Serviu-se da roda, da vela, da água e do vento para libertar energia, como veremos. No entanto, a teorização só seria conseguida, após séculos e séculos de prática, a partir da conceptualização e das experiências modernas e contemporâneas, no campo da Física. Foi, nesta altura, a partir do século XVI, que a mecânica, a hidráulica, a estática ou a cinemática foram sendo problematizadas e teorizadas. Mas não pensemos que a Humanidade esperou este tempo todo, para libertar a energia humana do trabalho. De facto, os Gregos do período helenístico iriam conseguir formular hipóteses, mas sem as teorizarem em princípios. Todos conhecemos Arquimedes e as suas interpretações sobre a força ou o movimento, ou Herão de Alexandria e os seus autómatos. Ou percorrendo no tempo, atingimos a medievalidade e reconhecemos em Villard de Honnecourt, «arquitecto-engenheiro» do século XIII, as tentativas para a explicação do movimento perpétuo, procurando mover uma roda através de um mecanismo, preocupação que já era conhecida na Índia do século XII e fora trazida para o Ocidente pelos Árabes, com o conhecimento do magnetismo; ou libertar energia humana ao desenhar uma rosca combinada com uma alavanca, ou seja, o protótipo do macaco, acrescentando-lhe em jeito de legenda «por esse meio obtém-se um dos mais fortes engenhos para levantar fardos». Estes homens tinham consciência das energias existentes no universo, as quais podiam ser controladas e usadas pelo homem. Roger Bacon imaginava-as assim: É possível construir máquinas graças às quais os maiores barcos, com um só homem que os guie, se deslocarão mais rapidamente do que se estivessem repletos de rameiros; é possível construir veículos que hão-de mover-se com velocidade incrível e sem a ajuda de animais; é possível construir máquinas voadoras nas quais o homem poderá vencer o ar com asas como se fosse um pássaro (...) as máquinas permitirão chegar ao fundo dos mares e dos rios. voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 6/51 Ou na modernidade, recordar os pensadores dos séculos XVI e XVII, como um Leonardo da Vinci e os seus desenhos com as explicações sobre a energia da água e o movimento, ou Galileu, Copérnico, Kepler e tantos outros. Mas os mecanismos não eram só produção europeia. O Extremo Oriente, nomeadamente, a China, teve também uma participação activa na invenção de engenhos de espécie variada. O aparecimento do moinho de vento na Europa ocorreu de modo autónomo à criação de semelhante aparelho na China, onde era usado para bombear a água ou para arrastar barcos nos canais. Este país apresentava-se com um forte espírito inventivo de que são exemplo as estantes giratórias que os monges chineses utilizavam para rezar e estudar os princípios da sua religião filosófica, o budismo, as quais viriam a ser também encontradas nos mosteiros tibetanos. Entretanto, a Física desenvolvia-se e tornava-se o centro da revolução industrial e das suas sequências, com aplicações nos múltiplos campos, desde os transportes à indústria, da guerra à medicina. As invenções sucediam-se, sem que os homens dos séculos XVII e XVIII conhecessem os fundamentos teóricos dos engenhos que criavam. Tal aconteceu com a força motriz do vapor que esperaria pelo século XIX e pelo desenvolvimento da termo-dinâmica, para ser entendida. No entanto e apesar das novas formas de energia mecânica encontradas, a força humana de homens, mulheres e crianças, ou a força animal permaneceriam até à actualidade, como as energias que mais dispendidas foram, continuando a concorrer com as outras formas de energia, naturais e mecânicas, que o homem foi utilizando, ao longo da história da humanidade. voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 7/51 5.1 As energias humana e animal Como já dissemos, a força muscular do ser humano foi a mais primitiva forma de energia utilizada. Com ela, moveu-se, utilizando, no início, os membros superiores e inferiores. À maneira dos grandes símios, os hominídeos deviam deslocar-se entre as árvores balançando o corpo, para o que utilizavam as mãos e os músculos dos braços, ou no solo, com os quatro membros ou, depois, com os dois membros inferiores. A posição erecta foi uma revolução na natureza humana. Ela permitiulhe, como já vimos, desenvolver outras sensibilidades, para além da voz, visão e tacto. Mas, sobretudo, deu-lhe a capacidade de pensar com o desenvolvimento do cérebro. Bípede, desenvolveria os músculos dos membros inferiores, com os quais se deslocava a passo ou em corrida, em distâncias mais ou menos longas. Associando os músculos e o movimento dos dois pares de membros que possuía, aprendeu a transpor obstáculos, saltando, e a utilizar, em percursos mais distantes ou para vencer obstáculos maiores, os ramos das árvores ou as lianas, que usava como baloiço para passar de umas árvores para outras, ou as hastes longas e flexíveis que utilizava como auto-propulsão. Com a força muscular e o equilíbrio, soube deslocar-se em esquis, nas regiões geladas, desde o Neolítico, como o comprovam as gravuras rupestres, encontradas na Noruega, montar num madeiro, aproveitando a corrente da água, ou nadar, ensaiando, assim, a travessia de pequenos cursos de água. A força dos músculos permitia-lhe transportar bens e pessoas, desde as crianças aos mais importantes ou os mais idosos do grupo, os quais seriam carregados aos ombros de homens e mulheres. A estas deve ter cabido a mais antiga tarefa de transporte, pois eram elas que traziam os filhos às costas e os alimentos nos braços, enquanto os homens caçavam. A elas deve ter pertencido o mais antigo artefacto de carga, quando ligaram um ser humano às suas costas, traçando um pano pelos ombros ou prendendo um cesto ao tronco, ou quando aprenderam a arrastar a carga sobre folhas grandes, peles, encanastrados, etc. Assim surgiram as zorras, antepassados do trenó, as andas e o jugo. As primeiras foram inventadas no Mesolítico, na Escandinávia, e auxiliaram o ser humano a mover cargas naquelas regiões agrestes e geladas. Também os Egípcios as utilizaram para fazer deslocar grandes pedras e estátuas. Desconhecemos o momento em que a carga foi transferida das costas do ser humano, homem ou mulher, para o dorso dos animais. Certamente que a mudança deve ter sido um fenómeno da neolitização das sociedades, contemporâneo da domesticação dos animais. Por isso, alguns autores pretendem ter sido o cão o primeiro animal de carga, pois foi o primeiro animal doméstico. Outros propõem a rena, outros o burro (Fig. 155). Provavelmente todos eles, consoante os habitats natural e social. De facto, sabemos que o burro era utilizado no 3º milénio, como animal de carga, no Egipto, e como animal de tracção, voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 8/51 atrelado a um veículo, na Mesopotâmia. A arte e a documentação do Próximo Oriente antigo fazem menção a caravanas de burros, carregados de mercadorias oferecidas ou a serem tributadas pelos reis e faraós desta região. Se soube usar a força animal para transportar cargas, sabemos que a sua descoberta para poupar energia humana não foi imediata, pois o ser humano continuou a ser a força de tracção na agricultura, quando puxava o arado que outro homem empurrava, ou quando arrastava zorras ou barcos, ao longo da margem. Podemos supor que as sociedades humanas, ao criarem dispositivos sociais e legais que colocavam outros homens numa situação de dependência ou escravidão, não tiveram necessidade imediata de inventar instrumentos mecânicos para substituir a energia humana, quer para carregar, quer para transportar. Recordemos, de passagem, a enorme força humana escrava, na sua origem prisioneiros de guerra ou devedores, utilizada pelos impérios do Próximo Oriente antigo ou pelo mundo greco-romano, desde a agricultura às minas, ou o sistema de corveias que os camponeses medievais e modernos tinham que cumprir nas terras, casas e estradas do senhor, ou a força dos escravos negros nas grandes plantações do açúcar, do cacau, do café e do tabaco, ou na exploração de minas do continente americano. Escravos, prisioneiros de guerra, foram usados na construção das linhas férreas da Europa e da Ásia, em pleno século XIX. No entanto, comprovou-se que era o medo que fazia funcionar os grupos maiores ou menores de escravos, e que a sua produtividade era sensivelmente metade da produzida por um homem livre. Conjugando a força muscular com o princípio da alavanca, ao fixar um madeiro a um ponto de uma embarcação, os seres humanos aprenderam a remar e a fazeremse deslocar num rio ou no mar. Com os músculos, os remos e depois a energia eólica, desenvolveram a navegação de curto, médio e longo curso, como estudaremos ao falarmos desta última. A força animal seria aplicada à tracção e ao transporte. A sua conjugação com as invenções da roda, como veremos, e do jugo, como sistema de atrelagem, iriam revolucionar a deslocação de pessoas e bens, quando aplicadas ao carro. Nele se fizeram transportar povos e exércitos. Burros, cavalos, camelos e elefantes foram utilizados para transporte individual e de soldados. Os povos das estepes asiáticas serviram-se do cavalo, como montada para a caça, a partir do século VIII a. C.. No entanto, o transporte sobre o dorso de um animal não era fácil, devido aos reduzidos componentes existentes. De facto, o homem cavalgava directamente no dorso do animal, utilizando uma simples manta em vez de uma sela, agarrando-se ao pescoço na ausência de arreios e servindose dos joelhos e das pernas para não tombar, perante a inexistência de estribos. voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 9/51 Foi a partir da montaria que se desenvolveu a cavalaria, ou seja, a arte de combater a cavalo. No século IV a. C., os Romanos passaram a usar uma sela almofadada, assim como umas argolas de couro em que o cavaleiro colocava o pé para montar. O verdadeiro estribo deve ter surgido na China de onde se divulgou pelo Afeganistão e Pérsia, no século V d. C., tendo sido, segundo parece, de madeira antes de ser feito em ferro. Na Europa, o seu uso é já referenciado pela arqueologia para o século VII, nomeadamente, no Leste europeu e, no mundo franco, no século VIII. Desconhecendo, também, a ferradura de metal, os Romanos calçavam os cavalos com um pano, para não escorregarem, pelo menos, a partir do século I a. C., uma vez que aquela só seria introduzida na Europa pelos Ávaros, no século VI d. C. e divulgada a partir do século IX. Utilizaram o freio, para poderem obrigar o animal a parar. A história conheceu exércitos que se fizeram transportar e combater em cavalos, camelos e elefantes. Célebres ficaram os exércitos cartagineses, montados em elefantes, por exemplo. Os povos do continente americano domesticaram e usaram o lama como transporte e montada, embora não se tivessem servido dele como animal de tracção. Utilizado como animal de tiro pelo homem medieval, o cavalo beneficiou, como já aprendeu, de um novo sistema de atrelagem e da ferradura, difundidos ambos, entre os séculos IX e XI. Foi no período medieval que se divulgou a locomoção em cavalos e muares, sendo, a mesma, exteriorização de poder e riqueza. De facto, só os nobres podiam ser cavaleiros e combater a cavalo, tendo a cavalaria beneficiado com as invenções e difusão da ferradura, do estribo, da espora e do freio em metal, assim como do novo tipo de peitoral. Lynn White afirmaria: A classe feudal da Idade Média europeia existia para que os seus membros fossem cavaleiros armados, cavaleiros que combatiam de uma maneira particular, possível graças ao estribo. (...) o novo estilo de luta destruiu necessariamente o velho conceito germânico de que todo o homem livre era um soldado. O combate com carga de cavalaria não era uma actividade para guerreiros em tempo parcial; era necessário ser um profissional especializado, produto de um prolongado treino e de um excelente estado físico. No entanto, não foram estas as únicas inovações, no que respeita à utilização da força motriz do cavalo nos transportes. Na Idade Média, utilizou-se a atrelagem dos cavalos em fila, ou seja, uns atrás dos outros, de modo a que cada animal juntasse a sua força de tiro à força do cavalo atrelado aos varais do carro. Associada a esta inovação, estava a do peitoral transformado em colar grosso e rijo. Mas o ser humano aprendeu a criar instrumentos que lhe permitissem poupar energias. A roda do oleiro foi um dos primeiros instrumentos inventados com esse voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 10/51 objectivo o qual seria aplicado a múltiplos objectivos, como veremos. Surgida cerca de 3000 a. C., a roda permitia fazer em poucos minutos o que um oleiro levaria a moldar em várias horas. A sua origem deve ter radicado no facto de o homem modelar o barro, fazendo girar com a mão uma base plana, a fim de delinear simetricamente o bojo do recipiente. Na sua forma mais simples, a roda girava sobre um eixo encaixado num buraco de uma rocha. Fazendo-a rodar com a mão, imprimia-lhe um impulso suficiente para modelar o vaso. No entanto, o alargamento da roda para aumentar o impulso resultou incómodo para o oleiro, pelo que, por volta de 2000 a. C., acrescentou a esta uma segunda roda que colocou sob aquela e que movia com o auxílio dos pés ou com o auxílio de um ajudante, que passou a movimentá-la com um pau ou com uma correia. Ao mesmo tempo que aplicava a roda ao trabalho da olaria, o ser humano fixava duas rodas a um eixo que unia a um madeiro largo e fazia-se transportar nele, inventando o carro, puxado por outros homens, antes de o ser por animais. A sua invenção deve ter ocorrido no 4./ milénio a. C, pois data de 3 500 a. C., o seu desenho mais antigo, numa tabuinha de argila suméria. Nele, aparecia uma zorra montada sobre quatro rodas. O carro completo mais antigo foi encontrado no túmulo do jovem faraó Tutankamon. De duas rodas, o carro tinha a base feita de tiras de couro entrançadas e um jugo que descansava sobre uma albarda colocada no dorso do cavalo e sustentada por uma cilha à qual se prendia também o arnês de arreios. Os cavalos usavam já antolhos, no Egipto. As rodas primitivas eram maciças, o que parece fazer supor que a sua invenção tivesse sido derivada do rolão, ou seja, um objecto de forma cilíndrica com que o homem primitivo movia grandes pesos. Essas rodas eram constituídas por três tábuas de madeira, talhadas de forma a criar um círculo, e unidas entre si por travessas de madeira, presas transversalmente àquelas. Seguiu-se-lhe a invenção do eixo, embora desconheçamos se, no início, as rodas giravam com ele. A sua origem provável foi na Mesopotâmia, pois conhecia a serra de metal e não possuía árvores de grande porte que permitissem criar rodas a partir do tronco. Com as rodas e os eixos, conjugou-se a invenção do jugo e da tracção de dois animais emparelhados, influenciada talvez pela invenção do timão do arado puxado pelo boi. Em princípios do segundo milénio, apareciam as rodas de raios e o cavalo, como animal de tracção, permitindo a criação de um carro mais ligeiro e facilmente manejável, o qual iria ser aplicado à guerra, no Egipto e na Assíria (Figs. 159 e 160), como já referimos. Inicialmente de quatro raios, a roda passaria a seis e oito raios, difundindo-se a partir do Próximo Oriente antigo para as regiões vizinhas, como Creta, e daqui para a Europa. No entanto, só na Idade Média, a roda seria amplamente aproveitada para transportar cargas pesadas. voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 11/51 Carroças de quatro rodas, para transportar cargas e pessoas, antecederam os veículos de duas rodas, puxados por cavalos, que conhecemos no Egipto, na Assíria e, mais tarde, na Grécia e em Roma. A utilização da tracção animal implicava, como já referimos, a invenção do jugo. No Egipto, o cavalo e o carro apareciam no século XVI a. C., onde foram introduzidos pelos Hicsos. Cedo, um e outro seriam utilizados na guerra pelos faraós do Império Novo e nas deslocações da corte (Fig. 159). Os impérios, nascidos na Mesopotâmia, foram construídos graças a um poderoso exército e a uma ideologia militar bastante forte. No transporte deste poderoso exército eram utilizados carros, que, no século IX a. C., foram reforçados com largas rodas. Esses carros, do género das quadrigas, constituíam um importante instrumento de combate e de transporte de soldados. Mais tarde, o exército evoluiria para uma cavalaria, sem nunca abandonar o carro como transporte (Fig. 160). Mas a roda fazia surgir os caminhos pavimentados, como os que existiram no Egipto, na Mesopotâmia, em Creta, no Império Persa e, mais tarde, na Grécia e em Roma. Seria esta quem projectaria o primeiro sistema viário, utilizando as calçadas romanas como símbolo de conquista e de domínio sobre outros povos, e menos como um meio de comunicação. De facto, no mundo romano, os transportes terrestres eram mais caros que os transportes fluviais e marítimos, pelo que estes últimos seriam muito mais divulgados que aqueles. No extremo Oriente, a China aplicava a roda a carros de mão, desde o século 1 a.C. Com uma roda grande central e, por vezes, com uma vela, estes eram utilizados na construção e, sobretudo, na indústria do ferro. Na fundição e associada ao carrinho de mão, surgia também a pá. Aplicada à energia hidráulica, os Chineses usaram a roda, a partir do século VIII d. C. no transporte fluvial e marítimo, movido pelos homens. O carro de mão só viria a ser conhecido no Ocidente, no século XIII, para transportes de pequenas cargas, nomeadamente no sector da construção, como já referimos, e depois no sector metalúrgico, pensando alguns autores que ele esteja relacionado como aparecimento dos altos-fornos. O carro de quatro rodas, puxado por cavalos, para transporte de pessoas e mercadorias manter-se-ia, durante os períodos medieval e moderno, até à utilização do vapor e do motor nos transportes terrestres. Carroças, coches, carruagens e diligências foram os nomes que tomaram ao longo dos séculos. A sua divulgação, como transporte individual ou colectivo, requereu um novo profissional, o cocheiro. No mundo rural, para o transporte de trabalhadores e alfaias agrícolas, o carro de bois era o mais usual, embora o cavalo ou o muar tivessem tendência a concorrer com estes como animais de tracção. voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 12/51 Nas minas alemãs, a roda foi aplicada a vagonetas que se deslocavam em carris de madeira, desde os finais do século XVI, e em Inglaterra ao transporte do carvão. A roda seria, ainda, no Médio Oriente utilizada para elevar a água de um poço, integrando um grupo de engenhos, vulgarmente designados noras. Do Médio Oriente antigo à Península Ibérica, trazida pelos Mouros, a nora servia e serve, ainda hoje, para retirar água de um poço, para a alimentação ou para a irrigação dos campos, com a ajuda da força humana ou da força animal. No seu périplo pelo Extremo Oriente, a nora era aqui movida pela corrente de água, sendo desta forma considerada como a primeira máquina autónoma, por alguns autores. Da sua forma mais simples e antiga, o alcatruz, a nora evoluiu para um sistema de engrenagens de ferro ou para o sistema de pás, este último frequente na China. Por volta do século VI a. C., a roda seria aplicada ao torno e ao moinho. De facto, o princípio da roda e do eixo, em que uma pequena força exercida numa circunferência se transforma numa grande força próximo do seu centro, permitiu a criação do moinho de roda, no mundo greco-romano. Com ela se fizeram mover gruas, no Império Romano, as quais eram usadas para fazer deslocar grandes cargas. A roda, associada à energia hidráulica e aos mecanismos, iria, na China, ser aplicada à medição do tempo. Remonta ao séc. XI o primeiro relógio mecânico, movido por uma roda hidráulica, cuja altura atingia os 10 metros. No mundo europeu, seria com a afirmação das cidades e com uma nova concepção de tempo, que os relógios mecânicos fariam a sua aparição. Estávamos no final do século XIII. No princípio do século XVIII, a roda seria aplicada, na Europa, ao leme dos barcos. As civilizações americanas pré-colombianas não conheceram a roda, talvez porque não possuíam animais de porte para serem utilizados como força motriz. Por consequência, julga-se que não devem ter conhecido o carro como também não conheceram a arte de trabalhar o ferro, embora fossem hábeis artífices no trabalho do ouro e da prata. voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 13/51 5.2 — A água A água foi a maior fonte energética que o homem conheceu, desde a Antiguidade até aos tempos modernos. Conjugada com as energias eólica e humana, foi transformada num dos caminhos utilizados para as grandes migrações de povos, desde tempos imemoriais, concorrendo com os percursos térreos. Em embarcações de juncos, ou em barcos escavados num tronco de árvore ou feitos em couro, o ser humano procurou vencer a força da corrente de um rio ou do mar, antes de a utilizar em seu proveito. Esta energia foi usada desde a Antiguidade, como forma de libertar o trabalho humano, que se aplicava à moagem dos cereais ou ao apisoamento dos téxteis. A água fez mover as rodas de moinhos e de pisões. O moinho de água mais antigo de que temos notícia era o chamado moinho grego ou escandinavo, de eixo vertical, em cuja extremidade havia uma roda com uma série de alcatruzes ou pás, submersas na corrente da água. Necessitando de correntes de água muito rápidas, eram utilizados para moer os cereais. Foram desconhecidos no Egipto e na Mesopotâmia, devido à corrente lenta dos rios destes países e ao movimento da subida e da descida das águas. Estrabão, o conhecido geógrafo grego do século I, referia a existência de um moinho hidráulico, para moer os cereais no palácio de Mitrídates, rei do Ponto. As primitivas rodas hidráulicas eram horizontais e giravam sobre um eixo vertical fixo numa mó. Vitrúvio, por sua vez, ensaiaria a construção de uma roda hidráulica vertical que ligava o eixo horizontal da roda com o eixo vertical das mós, cuja representação mais antiga foi encontrada num mosaico bizantino, e cuja origem seria a roda persa ou saqiya. Na China, pela mesma época, era inventada a roda hidráulica horizontal, a qual estava aplicada à exploração e trabalho do ferro nas ferrarias onde fazia mover martinetes ou era usada para moer arroz. Os Romanos não se detiveram a utilizar as máquinas nem a energia que as accionava, a não ser excepcionalmente, como, por exemplo, no moinho hidráulico de Aries, ou nos moinhos similares que Plínio referiu existirem no norte de Itália, para moer o milho, pois não sentiam necessidade delas, devido ao trabalho escravo ou à força animal, para fins produtivos. Segundo parece, o próprio imperador Vespasiano (séc. I d. C.) opôs-se à utilização da energia hidráulica, porque poderia produzir desemprego. Seria o século IV que viria a conhecer o grande desenvolvimento dos moinhos hidráulicos, como o acima referido, devido a uma grande diminuição populacional. As invasões dos povos germânicos iriam provocar o aparecimento do moinho flutuante, utilizado por Belisário, o general do imperador Justiniano, quando os voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 14/51 Ostrogodos cercaram Roma (séc. VI) e destruíram os aquedutos que levavam a água à cidade, interrompendo o funcionamento das azenhas. O moinho flutuante era constituído por uma roda hidráulica, montada entre duas barcas, ancoradas no leito de um rio com corrente rápida, tendo cada uma um moinho. O desenho mais antigo deste mecanismo pertenceu a uma obra romana da segunda metade do século IV e a sua difusão fez-se por toda a Europa, tendo-se mantido até muito recentemente. A escassez de mão de obra, durante a Idade Média, compeliu à expansão destes engenhos pela Europa e à sua aplicação aos vários tipos de produção e de indústrias, como serração, pisões, mineração, fundição, etc. Durante os séculos XI a XIII, ocorreu uma capacidade inventiva tecnológica, que levou alguns historiadores a designar este período por primeira revolução industrial. A energia hidráulica foi aplicada, como já referimos, às diversas espécies de moinho, quer aos utilizados para a moagem dos grãos ou da azeitona, quer para a moagem da cana sacarina, quer para a exploração mineira, quer para a pisoagem dos téxteis, quer para torsão do fio da seda, quer para o esmigamento dos trapos de onde se produzia o papel, quer para os curtumes. Moinhos de água, no leito de um rio ou de um canal, ou moinhos de maré, ajudavam o homem medieval no seu trabalho. De todos os que produziram um rendimento maior foram, sem dúvida, os moinhos hidráulicos fluviais, quer os fixos nas margens, quer os flutuantes (Figs. 167A e B). Os cistercienses foram, nos seus mosteiros e domínios, os grandes implementadores da força hidráulica. No manuscrito Descrição do mosteiro de Claraval, em França, podemos encontrar o elogio da água: Um braço do rio, ao atravessar as numerosas oficinas da abadia, faz-se abençoar em toda a parte pelos serviços que presta... o rio lança-se primeiro, com impetuosidade, para o moinho, onde fica muito atarefado e se movimenta, tanto para triturar o trigo sob o peso das mós, como para agitar o crivo fino que separa a farinha do farelo. Ei-lo já no edifício próximo; enche a caldeira e entrega-se ao lume, que o ferve, para preparar a cerveja dos monges, se as vindimas foram más. O rio não se considera ainda desobrigado. Os pisões instalados junto do moinho chamamno, por sua vez. Ele estava ocupado a preparar o alimento dos monges, agora pensa no seu vestuário. Não recusa nada do que lhe pedem. Levanta ou abaixa alternadamente esses pesados pilões, esses maços ou, para melhor dizer, esses pés de madeira, poupando assim aos frades grandes fadigas... Quantos cavalos se esgotariam, quantos homens fatigariam os seus braços nesses trabalhos que executa para nós o aprazível rio, ao qual devemos o nosso vestuário e a nossa alimentação! Quando fez girar, num movimento acelerado, tantas rodas rápidas, sai a escumar; dir-se-ia que está esgotado. Ao sair dali, entra na oficina de curtumes, mostrando aí tanta actividade como cuidado; depois, divide-se numa multidão de pequenos braços para visitar os diferentes trabalhos, procurando diligentemente por toda a parte aqueles que precisam dos seus serviços, quer se trate de cozer, peneirar, triturar, regar, lavar ou moer, não recusando nunca o seu concurso. Enfim, para completar a sua obra, leva as imundícies e deixa tudo limpo. voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 15/51 Os moinhos eram um investimento do senhor, fosse ele o rei, um nobre ou um eclesiástico, dos quais pretendia retirar dividendos em impostos pagos pelos camponeses que eram obrigados a ir moer neles as sementes das respectivas produções. Mas também podiam ser um investimento de uma sociedade, como aqueles cidadãos de Toulouse, que, no século XII, constituíram a sociedade de Bazacle que detinha a propriedade dos moinhos do Garona e que só terminaria em meados do século XX, ao passar para a posse da companhia de electricidade francesa. O Domesday Book, inventário dos bens dos reis ingleses do século XI, referia a existência de moinhos que funcionavam com um movimento alternado, em vez do movimento rotativo usual, através da existência de um veio dos excêntricos, que levantava e deixava cair o martelo-pilão. Sendo monopólio de poucos e havendo a obrigatoriedade do pagamento de foro por parte dos camponeses, a difusão dos moinhos de moagem e dos pisões iria ser objecto de recusa velada da sua utilização por parte destes, que continuavam a moer em casa manualmente os cereais ou a pisoar o tecido numa cuba de água com os pés ou com um maço de madeira. O foro era pago em espécie, na sua generalidade. Mas para além deste monopólio ser uma das exacções senhoriais praticadas contra os camponeses e o povo das cidades, a verdade é que a difusão dos engenhos mecânicos começava a expulsar a mão de obra humana dos ofícios, conduzindo-a, paulatinamente, ao desemprego. Assim, sabemos que, num moinho pisão, um só homem fazia o trabalho de quarenta operários da «indústria» téxtil. Tal mecanização trouxe às cidades produtoras de tecidos o aumento de produtividade com o consequente crescimento da exportação dos panos de vária qualidade, mas foi acompanhada pelo empobrecimento e pela mobilidade dos trabalhadores que viviam da pisoagem manual ou pedestre. Mas não era só a emigração para outros lugares que traduzia a raiva visível dos camponeses contra os senhores; por vezes, a revolta dava lugar a levantamentos populares, como os que ocorreram em várias regiões de Inglaterra ou da Flandres. Ainda na revolta dos camponeses ingleses de 1381, encabeçada por Wat Tyler, um grupo destes acorreu ao mosteiro de Saint-Albans e arrancou as mós que o abade lhes tinha confiscado, para os obrigar a irem moer a farinha aos seus moinhos pagando-lhe o foro, e com as quais pavimentara o chão do pátio do mosteiro. Outras vezes os monopólios eram detidos por sociedades de accionistas, como hoje diríamos, que exploravam os engenhos e se lançavam numa concorrência desenfreada contra os proprietários seus vizinhos, procurando também gerir e deter a água dos rios, através da construção de represas que, beneficiando-os, prejudicassem os rivais. Tal sucedeu na luta em que Bazacle saiu vitoriosa contra voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 16/51 os mais próximos concorrentes, os proprietários dos moinhos do Daurade, apesar de os tribunais terem dado razão a estes. Se, no acto da constituição destas sociedades, os proprietários dos moinhos eram moageiros, tal não sucederia com o correr dos anos. Estes últimos eram trabalhadores por conta daqueles, ricos burgueses das cidades que apenas se interessavam pelo lucro auferido. A este juntava-se o direito da pesca nas represas construídas por estas sociedades. Para substituir os moinhos flutuantes facilmente destroçáveis nas margens ou contra os barcos, devido à corrente, o homem medieval criou represas, feitas de estacas de carvalho e de grandes pedras. A base desta técnica era a altura da barragem, pois era ela que determinava a queda de água e a sua força motriz para accionar as mós dos moinhos, agora fixos nas margens. A Idade Média utilizou a energia das marés. Os moinhos de maré, desconhecidos na Antiguidade, surgiram na primeira metade do século XI, em Veneza, difundindo-se a partir do século XIII. No entanto, não eram tão rentáveis como os moinhos fluviais, pois estavam dependentes da subida e descida da água do mar. Durante a maré cheia, as águas enchiam os tanques do moinho, graças a um sistema de comportas que se abria e permitia a entrada da maré. Quando esta baixava, a pressão da água fechava automaticamente as portas. Então o moleiro aguardava a descida de nível da água, de modo a abrir as comportas e permitir à água a formação de uma queda suficiente para mover a roda do moinho e moer o grão. Destinados à moagem de cereais, os moinhos de maré não tiveram um grande peso na economia medieval (Figs. 165 e 166). Mas a força da água não serviu só para moer o cereal ou pisoar o pano. Pisões hidráulicos eram utilizados nos finais do século X, na Toscânia, tendo-se estendido a outras regiões de Itália. Em Grenoble, nos finais do século XI, um destes pisões trabalhava o cânhamo. A importância e o rendimento do pisão hidráulico iriam obrigar a indústria téxtil inglesa a ser transferida do Sudeste para o Noroeste, por causa das correntes de água. A energia hidráulica iria ter uma grande importância no desenvolvimento da metalurgia medieval, desde o século XI. Já na China, fora visível a importância que o moinho hidráulico tivera no trabalho do ferro, desde o século 1 d. C., pois, desde a sua origem, ele serviu, aqui, para accionar os foles das ferrarias, enquanto no Ocidente era usado para moer o cereal. Com aquele, os Chineses usavam o sistema da biela-manivela, que era desconhecido na Europa. Com a força motriz da água, na Europa, o ferreiro medieval fazia accionar os martelos que o foram libertando da Ligorna e lhe permitiram aumentar o rendimento do trabalho. Os martelos pesavam entre 70 a 80kg até 500 ou 1600kg e as pancadas oscilavam entre 60 a 120 pancadas por minuto, nestes últimos, a 200 pancadas nos mais leves. Nas forjas, a força motriz da água fazia, assim, accionar esses grandes martelos e permitia uma pancada mais ritmada e constante. voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 17/51 Possibilitava, igualmente, accionar grandes foles que produziam uma corrente de ar bastante forte que conseguia fazer subir a temperatura no interior dos fornos a 1500 graus centígrados, a qual era a temperatura de fusão do ferro. Surgiu, assim, o ferro fundido. Data de 1323 o primeiro forno equipado com foles hidráulicos, o que viria a anteceder, ainda nessa centúria, o aparecimento do alto-forno. Não nos podemos esquecer que, para além da importância da força hidráulica, havia toda uma riqueza florestal que era dizimada para alimentar as grandes fornalhas das forjas. O corte rápido de madeiras tornava-se necessário, daí a invenção da serra hidráulica que Villard de Honnecourt desenhou. O automatismo dessa serração era produzido em dois tempos: a um movimento circular das rodas que provocavam um movimento alterno capaz de serrar, juntava-se um outro que fazia com que a madeira se aproximasse da serra. Estas inovações, ocorridas na Europa central (Alemanha e França), eram difundidas noutras regiões, devido à itinerância dos artesãos medievais, de que já ouviu falar, ou dos monges. Mas a serra seria só aplicada à madeira. O Ocidente conhecia a serra hidráulica, aplicada ao corte da pedra, já no século X. Analogamente, em toda a Europa iriam encontrar-se cada vez em maior quantidade instalações mecânicas para curtir ou lavar; para serrar madeiras; para triturar qualquer coisa, desde azeitonas até minerais; para accionar os foles dos altos fornos, os martinetes das forjas ou as mós destinadas a terminar e pulir armas e armaduras; para reduzir os pigmentos que se usavam em pintura, ou na polpa para o papel, ou o mosto para a cerveja. Em Paris, a lapidação de pedras preciosas era feita com a intervenção da energia hidráulica, graças a uma roda que permitia trabalhar uma pulidora mecânica, a qual viria a ser ocupada pela Casa da Moeda, que passaria a cunhar mecanicamente os discos monetários. O moinho hidráulico seria levado pelos Portugueses para a Madeira e o Brasil, para os engenhos de açúcar e pelos Holandeses, Ingleses e Franceses para as regiões do continente americano que ocuparam. Também seria utilizado para bombear a água do Tejo para abastecimento de Toledo, no século XVI, graças à invenção apresentada por Juanelo Turriano ou para a máquina existente no Tamisa, que, durante cerca de três séculos, bombeou a água destinada ao abastecimento da cidade de Londres. A própria revolução industrial iria utilizá-la e aperfeiçoá-la no seu início. A energia hidráulica seria, usada, também para o prazer. Assim o fizeram os arquitectos da Renascença, ao criarem sistemas de jogos de água nos jardins dos palácios das várias cortes. Herão de Alexandria e outros seus contemporâneos foram os seus inspiradores. Rodas de água, accionadas por engenhosas engrenagens mecânicas, moviam teatros mecânicos, ou jogos de voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 18/51 água. Montaigne, no seu Diário de Viagem, referia os jardins de Tivoli e os jogos sonoros da água: (...) Uma outra queda de água, accionando uma roda denteada, faz bater ritmicamente o teclado do orgão; ouve-se também o som de trombetas.... Para este fim, alimentar em água os jardins de Versailles, Marly construiu uma máquina que bombeava a água do Sena e a transportava para o palácio de Luis XIV. Foi a maior roda hidráulica conhecida (12 metros de diâmetro), tendo produzido o rendimento de 75 cavalos, enquanto a vulgar roda hidráulica de uma azenha não ultrapassava os 10 cavalos. No século XVIII, John Smeaton estudava a eficácia deste engenho e provava que a roda hidráulica que sofria a força da água na parte superior era mais eficaz que aquela que recebia o impulso na parte inferior. Tendo construído várias rodas hidráulicas de grandes dimensões no Tamisa, para bombear a água, combinou a madeira, material em que eram geralmente construídas, com o ferro, que utilizou nos eixos e nos bordos da roda. A roda hidráulica manteve a sua importância como fonte de energia, mesmo depois da invenção da máquina a vapor, pois a revolução industrial iria permitir-lhe adaptações e aperfeiçoamentos. A sua relevância foi tal, que alguns autores pretendem vê-la como a precursora da turbina hidráulica. A energia hidráulica, desde 1890, altura em que se construiu nas cataratas do Niágara uma grande barragem, era fonte de energia eléctrica. No primeiro quartel do século XX, 40% desta última era produzida a partir da água e, em 1970, apenas o era em 25%. voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 19/51 5.3 — O vento É difícil saber quando o ser humano descobriu a força do vento e a usou em seu favor. A observação do movimento dos ramos das árvores ou de uma folha a voar pela acção da brisa ou do vento forte deve tê-lo despertado para esta energia natural. Da forma da folha, aprenderam o desenho da vela que, aplicada a um mastro, inicialmente de dois pés, colocado numa embarcação, lhes iria permitir poupar energia muscular e utilizar em seu proveito a força do vento, como aconteceu no Egipto antigo. Os Egípcios navegaram desde muito cedo no seu rio, em barcos de junco, de papiro ou de casca de madeira, segundo a técnica do empaste e do cavilhame. Há testemunho da existência de barcos com mais de 40 m de comprimento no antigo Egipto. No Império Novo, aperfeiçoou-se o sistema de navegação à vela, enquanto o leme era constituído por dois remos (Fig. 168). Nestes barcos fizeram-se transportar mais longe, e até ensaiaram, na época saíta, um périplo marítimo ao continente africano, que acabaria por abortar. Conhecemos barcos fenícios pela iconografia. Eles estavam representados nos baixos relevos do palácio de Khorsabad que se podem ver no Louvre. Barcos compridos com várias filas de remadores transportavam toros de madeira do Líbano para a Mesopotâmia. Estes barcos longos com remos a fazer de leme e vela na rectaguarda eram capazes de navegar de noite e longe da costa. Antes de se lançarem em rotas novas, os marinheiros/mercadores faziam viagens de reconhecimento, ao longo da margem, e estabeleciam nas feitorias os seus pontos de apoio. Mas as navegações não se fizeram apenas para transacções comerciais. Prévias a estas foram, certamente, as migrações de povos, efectuadas por via fluvial ou marítima, durante a Pré-História. Cedo, na sua mobilidade, os homens utilizaram as embarcações para procurar outros lugares e conquistá-los. Não esqueçamos as invasões dos chamados «povos do mar» no Egipto de que a Bíblia também fala. Eles seriam provenientes da Península Ibérica, segundo parece, e avançaram para o interior do Mediterrâneo, fazendo o percurso inverso de Fenícios e Gregos. A energia eólica seria utilizada, desde a Antiguidade, no transporte por via marítima ou fluvial. De facto, conhecemos os primeiros exemplares de pequenas embarcações à vela (vela quadrada) para a navegação no Nilo. Foram, porém, os Fenícios e depois os Gregos que melhor a utilizariam na sua navegação comercial pelo Mediterrâneo e o Atlântico. Os Gregos construíram barcos mais potentes e velozes que os Fenícios. As trirremes gregas apareceram no século VII a.C e eram constituídas por três filas de voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 20/51 remadores sobrepostas, a que se juntava o sistema da vela. Para além do transporte de mercadorias e de pessoas, estes barcos fizeram parte da armada das cidades gregas, tendo participado em inúmeras batalhas navais. O mesmo sucedeu com os Romanos, que defendiam os mares com galeras armadas com grossos esporões e deslocadas graças à força de remadores e de uma vela quadrada, colocada num mastro dianteiro. Por sua vez, os barcos de transporte de mercadorias e pessoas utilizavam os mesmos meios de locomoção, aproveitando a força do vento à popa. Já os barcos vikings eram movidos com a força de trinta ou de sessenta pares de remadores e uma vela quadrada, presa ao mastro, fixo no meio do barco. De influência árabe, desenvolveu-se no Mediterrâneo, a partir do século IX, a vela triangular ou latina, de proa à popa, a qual permitia ao barco navegar à bolina. Conjugada com a invenção do leme, assente no cadaste, e com a utilização da bússola, a vela triangular iria revolucionar a navegação mediterrânica e atlântica. Nos finais da Idade Média, ao mastro único juntaram-se três ou quatro que, com as velas enfunadas, quadrangular ou pano redondo, no mastro maior, triangulares nos restantes, permitiam ao barco alcançar uma maior velocidade, aproveitando a força do vento, e manobrar mais agilmente quando o vento mudava de direcção. Na sua capacidade de resposta, o homem medieval decidiu aproveitar o vento como energia, em zonas onde a água não respondia às necessidades produtivas da região, não tendo sido conhecido o seu uso durante a Antiguidade. O moinho de vento de eixo vertical foi uma invenção surgida nos planaltos do Irão e do Afeganistão, no século VII, estando amplamente difundido na Pérsia do século X, como auxiliar da irrigação dos campos e depois para moer o grão. Este moinho era de eixo vertical e possuía dois pisos: no superior estavam as mós e no inferior uma roda, impulsionada pelas aspas (pás), em número de 6 ou 12 e cobertas por uma tela, a qual fazia mover a pedra superior. No seu início, para quebrar a velocidade do vento quando este soprava forte, puseram-se uns pequenos postigos nas aspas. No entanto, na Europa, onde o vento sopra de várias direcções, tal moinho não podia resultar. Por isso, os Europeus resolveram o problema, montando o corpo do mecanismo e as velas sobre um eixo central que girava livremente, consoante a direcção do vento. Este tipo de moinho parece ter sido uma invenção do Ocidente, que iria ser transposta para o Médio Oriente, por altura da 3ª cruzada, em finais do século XII. Segundo um testemunho da época, teriam sido construídos por soldados do Sacro Império os primeiros moinhos de vento da Síria. No Ocidente, surgiu o moinho de roda com eixo horizontal. Em Creta e no mar Egeu, apareceu um moinho de tipo intermédio que deve ter sido uma variante do moinho de torre europeu. Os moinhos mediterrânicos possuíam 8 a 12 voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 21/51 aspas de lona ou velas, montadas sobre armações ligeiras, e a velocidade do movimento era controlada recolhendo-as, mais ou menos. A referência mais antiga a estes moinhos pertence a um documento normando do século XII e difundiram-se no centro e norte da Europa, até aos finais do século XIII. Estes engenhos eram muito mais funcionais que os moinhos persas, atrás mencionados, pois a força do vento actuava de modo contínuo sobre toda a superfície da aspa. A sua construção era, no entanto, mais complicada, pois necessitava de um mecanismo para lançar as velas ao vento. Conhecemos dois tipos: o moinho de poste alemão tinha toda a estrutura superior (aspas e maquinaria) fixa num forte poste vertical e girava sobre ele; no moinho de torre, surgido no século XIV, apenas girava a parte superior com as aspas. Enquanto o primeiro era construído em madeira, o segundo era preferencialmente construído em pedra ou tijolo. Em meados do século XV (1430), surgiram na Holanda os moinhos de poste ocos. Nestes, o tamanho da estrutura giratória tornava-se mais reduzido, no centro do poste passando um eixo que movia a maquinaria situada num compartimento localizado na parte inferior. Apesar do seu sistema ser simples, requeria, no entanto, um esforço humano colocá-los de frente para o vento, o que nem sempre seria fácil, pois todo este trabalho era feito à mão, com a ajuda de um pau que chegava ao solo e que saía da estrutura giratória. A parte inferior dos moinhos de poste de madeira era ocupada com a armazenagem dos grãos, pelo que, por vezes, era fechada por um corpo redondo fixo. Tal como acontecia com os moinhos hidráulicos, os moinhos de vento foram uma fonte de rendimento para os seus proprietários. Em Ypres, no século XIII, existiam 120 moinhos de vento. Na mesma época, os Países Baixos construíam os seus primeiros moinhos de vento que tão característicos iriam ser desta região. Estes engenhos permaneceram inalteráveis, até ao século XVI. Por esta altura, introduziram-se auxiliares mecânicos, para ajudar o moleiro nas manobras das velas. Primeiro uma manivela, depois uma engrenagem de ferro fundido, no século XVIII, que se podia fixar a qualquer um dos postes cravados no solo à volta da base do moinho. O temão, registado por Edmundo Lee, em 1745, consistia numa série de paletas montadas sobre um pau, as quais moviam um par de rodas sobre carris. As paletas fixavam-se de modo a que, quando o vento batesse de frente no moinho, não exercesse força sobre elas, mas quando o vento mudasse de direcção, as paletas voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 22/51 rodavam e faziam mover as rodas nos carris, orientando assim o moinho automaticamente na direcção conveniente. Esta técnica foi aplicada aos moinhos de torre dinamarqueses e holandeses, um século mais tarde. Estes moinhos, no seu início, serviram à moagem dos cereais, mas, a partir do século XV, foram usados na bombagem da água, para drenar as terras húmidas da Holanda, onde, no século XVII, mais de 900 moinhos tinham esta função. Os Países Baixos chegaram a ter em funcionamento 8 000 moinhos, com funções várias, para além das que já foram mencionadas, como aplicação às minas e ao funcionamento de serras mecânicas. Nem sempre a sua aplicação à indústria foi fácil, pois os trabalhadores receavam o desemprego. Assim, a serralharia de Limehouse, movida por um moinho de vento, foi completamente arrasada pelos trabalhadores, em 1768. O século XVII iria ensaiar a transmissão de energia a distância, mas com fraco resultado. A potência do moinho de vento, ao longo dos tempos, aparecia com uma potência semelhante à do moinho hidráulico, ou seja, cerca de 10 cavalos. A construção destes moinhos era feita empiricamente, sem estudos prévios. Smeaton, em 1759, foi quem, pela primeira vez, se interessou cientificamente pelo desenho das velas. Os seus construtores, sem o saberem, foram os antecessores do moderno engenheiro mecânico. Inicialmente utilizados para moenda, depois para a bombagem da água e para a drenagem da mesma em terrenos alagados, o moinho de vento passou a ser aplicado aos dínamos, com o objectivo de carregar as baterias de acumuladores. No século XX, só nos Estados Unidos existiam 300 mil moinhos de vento para bombagem de água e 100 mil geradores de electricidade. A sua utilização em larga escala para a produção de energia eléctrica, em épocas de escassez de combustível, como aconteceu na 2ª Guerra Mundial, não correspondeu às expectativas. Naquele país chegou a ser construído um gerador movido a vento, que produzia 1250Kw, e o mesmo sucedeu em Inglaterra, embora este tivesse uma capacidade inferior, uma vez que apenas atingia os 100 Kw. voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 23/51 5.4 — As energias mecânicas A alavanca foi o primeiro engenho mecânico, inventado pelo homem. O seu princípio foi definido pelo grego Arquimedes (séc. III a. C.), apesar de lhe ser anterior, pois fora usado, na ignorância do princípio, para fazer deslocar megálitos ou outras cargas, etc. Certamente que, desde épocas muito recuadas, o ser humano observou ou experimentou fazer rodar um objecto pesado com a ajuda de um madeiro, que colocou por baixo e no qual estabeleceu um ponto de apoio. Com a força exercida na extremidade livre do madeiro e depois liberto este, conseguia fazer deslocar o objecto. O mesmo sistema era usado nas prensas de lagar do vinho ou do azeite pelos Gregos, desde meados do 2./ milénio a. C. e também no moinho de roda, onde uma pequena força exercida numa circunferência se transforma numa grande força exercida no seu centro. Outras vezes, o seu efeito era alargado através de sistemas de engrenagem que Herão de Alexandria (séc. II-I a. C.) exemplificou, embora com uma utilidade mais lúdica do que eficaz em termos civilizacionais. Relacionado com o sistema da alavanca, Herão de Alexandria, na sua Mechanica, mencionava a cunha, o torno, a polé composta e a roda com um eixo. Todos se baseavam no princípio definido por Arquimedes: uma pequena força que actua a uma grande distância transforma-se numa grande força que actua a partir de uma pequena distância. Mas Herão ficaria conhecido como um precursor dos sistemas de engrenagem automáticos, que só no período moderno iriam ter um desenvolvimento e aplicações com resultados visíveis, práticos e teóricos, no decurso da civilização ocidental. Bem mais que o precursor da regulação da máquina a vapor, é preciso ver em Herão o continuador, o homem que, depois de quatro séculos de progressos e de reflexões técnicas constantes, conseguiu realizar a síntese notável de uma escola alexandrina marcada pelos grandes mecânicos que foram Arquitas, Ctésibio e Filo de Bizâncio entre 400 e 200 a. C. Inventor do automatismo, Herão deu-nos uma resenha de estudos e experiências tecnológicas, com múltiplas funções, em obras como o Tratado das máquinas de guerra, as Pneumáticas, os Autómatos e o Quirobalisto, muitos dos quais iriam ser retomados nos séculos XVI, XVII e, sobretudo, no século XIX. Os sistemas automáticos foram a sua grande invenção, que aplicou ao teatro, nomeadamente aos movimentos dos panos do palco, ao fazer mover um sistema de rodas, previamente definido. O movimento é impelido por um motor de areia, mecanismo simples que, pela queda de um contrapeso, transmite o movimento às duas rodas motoras. O contrapeso pára sobre um monte de grãos de milho ou de mostarda que escapam lentamente por um orifício munido de uma válvula. O peso do pistão, o volume do grão e a dimensão do buraco permitem regular a potência, a distância e a voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 24/51 velocidade do carro. O seu movimento pode ser modulado pelo enrolamento da corda à volta do tambor das rodas motoras. Por curiosidade é ainda o mesmo princípio que faz abrir o pano do palco ou os cortinados das janelas... A ele se ficou a dever o princípio da bóia reguladora ou sifão flutuante que faz fechar automaticamente a entrada da água num reservatório fechado e que ele aplicou à «fonte do vinho». Igualmente lhe pertenceram as primeiras experiências sobre a compressibilidade do ar, ao aplicá-la num sistema automático para abrir as portas de um templo, em que os eixos destas eram movidos pela força da dilatação do ar quente; ou a utilização do vapor de água para fazer mover um pequeno moinho, que mais não era do que um brinquedo, mas que estaria na origem remota do princípio da turbina a vapor do século XIX. No entanto, as experiências de Herão não passaram de simples engenhos sem qualquer base ou consequência teórica. Igualmente importante foram as suas invenções, aplicadas à arte da guerra em que os Gregos foram grandes inovadores. Sabe-se que Alexandre o Grande se serviu da artilharia névro-balística para conquistar o seu império. O arco esteve na origem das armas de arremesso. Encontramo-lo representado já na Pré-História, nas pinturas do norte de África e da Península Ibérica. O arco foi o primeiro engenho propulsor na sequência da força humana do braço. Dele se passou à catapulta e à balista, como poderosas armas de arremesso, capazes de lançar grandes bolas de pedra ou setas a grandes distâncias. O arco deve ter resultado da observação do sistema de mola, existente na natureza, por parte do homem pré-histórico. A propulsão natural permitiu ao caçador criar um instrumento, a partir de uma haste de madeira flexível, que lhe prolongasse a maior distância a sua energia muscular, de modo a atingir a caça, a partir de lugares seguros. No entanto, o arco como arma de guerra perdia a sua eficácia se a força humana não fosse suficiente ou se o adversário possuísse uma couraça ou um escudo de metal. Daí a sua evolução para outros engenhos como a balista, onde a propulsão partia de uma manivela ou de uma alavanca, accionadas por um homem. Para tal, era necessário um pequeno mecanismo, chamado noz, para manter a mola em tensão, até ao momento do disparo. Embora mais potente, a balista era lenta, pelo que se tornava quase ineficaz na guerra. Por isso, evoluiu para o «escorpião», utilizado pelos Cartagineses na guerra contra os Romanos. Dos Cartagineses também teria passado aos Romanos a catapulta. Em todos estes engenhos de guerra, a potência estava dependente dos materiais usados para a corda do arco. Assim, utilizava-se a força de cordas retorcidas, feitas de cabelo humano ou de tendões de animais, como na catapulta móvel ou de torsão e voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 25/51 que tinha duas formas, consoante lançasse pedras ou flechas. Filo de Bizâncio propôs e experimentou com molas de bronze e Ctesibio ensaiou a compressão do ar em cilindros, para dar mais potência ao lançamento de flechas. Sucedeu-lhe o «onagro» ou a catapulta que dava «coices» ao disparar. As catapultas foram também usadas para projectar substâncias inflamadas, como o designado «fogo grego». Estas máquinas foram, no seu início, destinadas ao cerco e ao ataque. Mas com a construção de muralhas de pedra, estes engenhos passaram a ser utilizados como armas de defesa. Aplicado à guerra, o princípio da mola não teve nenhuma outra aplicação, a não ser no século XIV, com a invenção do relógio para medir o tempo. voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 26/51 5.5 — O vapor A força do vapor foi utilizada, pela primeira vez, por Herão de Alexandria (séc. II a. C.), num brinquedo, a «esfera de Eolo», onde aquela fazia girar uma roda. Mais tarde, em Bizâncio, no século VI, Antémio de Trales, arquitecto de Sta. Sofia e matemático, autor de um tratado sobre espelhos parabólicos, simulou, em sua casa, um tremor de terra, a partir da pressão do vapor. Vitrúvio referia as experiências com uns foles a vapor, mas seria Alberto Magno, quem descreveria estes: «Tomai uma vasilha de barro resistente em que se tenham feito dois orifícios. Enchei-a de água, colocai tampões bem ajustados aos orifícios e colocai-a no lume. Cedo o vapor fará saltar os tampões dos orifícios e entornar-se-á a água quente. Por isso a este tipo de vasilha se chama sufflator, ou seja, fole, e se lhe dá vulgarmente a forma de um homem». Isto significa que o vapor de água foi, desde cedo, pensado como hipótese de uma nova fonte de energia. No entanto, ele só ganharia expressão, quando o homem associou a água ao carvão e utilizou a potência do vapor para bombear a água para o exterior das minas, antes de o aplicar na mecanização da indústria e nos transportes, no século XIX. Por isso, alguns historiadores designariam esta centúria por «era do vapor». Mas a importância do vapor derivou dos estudos dos homens do Renascimento e da sua aptidão para o desenho e fabrico de engenhos. Leonardo da Vinci e Galileu foram atraídos para experiências com o vapor de água, mas seria Torricelli quem enunciaria o princípio da pressão atmosférica, concluindo que a pressão seria menor à medida que se subisse acima do nível da água do mar. Aos estudos sobre a pressão atmosférica sucederam-se as experiências sobre o vácuo e delas resultaria a ideia de utilizar a pressão atmosférica ou o vapor de água como forma de energia. Pela primeira vez na história, a ciência e a técnica vão, durante vários decénios, caminhar em conjunto para lançar as bases da máquina a vapor, verdadeiro motor da revolução industrial. À volta de Huygens, Papin, Leibniz e outros sábios do século XVII, cria-se uma verdadeira emulação a propósito da pressão atmosférica e da utilização do calor para dominar a «energia do vácuo». O holandês Huygens procurou criar um vácuo parcial, a partir da explosão da pólvora num cilindro fechado por um pistão. Dinis Papin, seu companheiro de experiência, centrou a sua atenção no vapor de água e, em 1690, resumia assim a nova força: Embora a água goze da propriedade de que uma pequena quantidade dela transformada em vapor por meio do calor possui uma força elástica similar à do ar, e por meio do frio se transforma de novo em água, de modo que não fica rasto daquela força elástica, cheguei à conclusão de que se podem construir máquinas em cujo interior, por meio de um calor demasiado intenso e a baixo custo, se pode produzir o vazio perfeito, que de nenhum modo se poderia conseguir utilizando a pólvora . voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 27/51 Experimentou-a, criando uma máquina, constituída por um cilindro de 63mm de diâmetro, fechado por um êmbolo. No fundo daquele colocava-se um pouco de água, que se fazia ferver. O vapor gerado fazia subir o êmbolo. Quando arrefecia, o vapor condensava e transformava-se em água, criando um vazio debaixo do êmbolo. A pressão atmosférica empurrava este para baixo. A experiência de Papin provava que era possível utilizar o vapor como forma de energia. Dela se partiu para a primeira máquina a vapor, inventada por Savery, e utilizada nas minas de estanho da Cornualha, designada o «amigo do mineiro» ou «máquina de fogo», com a qual era possível extrair água das minas. Esta máquina antecederia a máquina a vapor a alta pressão. Experiência independente foi feita por Newcomen, a partir do cilindro e do êmbolo de Papin, o qual utilizou no seu invento a força da pressão atmosférica. Em associação com Savery, montava uma bomba para extrair água nas minas de carvão de Dudley Castle, em 1712. Daqui, o engenho difundir-se-ia por toda a Inglaterra, onde alguns deles funcionaram até à primeira metade do século XX. Smeaton estudou-a em termos de rendimento, conseguindo duplicar a rentabilidade da máquina de Newcomen, quando a usou para esvaziar os diques da base naval de Catarina da Rússia. James Watt corrigiria a máquina de Newcomen, avançando com a hipótese da manutenção do aquecimento do cilindro, como forma de melhor rentabilizar a nova forma de energia. Daí a criação de um condensador separado do cilindro aquecido, para onde passaria o vapor, sem haver necessidade de arrefecer o cilindro. Com Boulton, construiu na fábrica deste várias máquinas que seriam aplicadas ao bombeio de água aos altos fornos e a fornecer força motriz na indústria téxtil, antes de vir a ser aplicada à agricultura e aos transportes. Melhoraria o seu invento ao usar a força expansiva do vapor, como energia, entre outros aperfeiçoamentos que lhe aumentaram a rentabilidade. Podemos observar a evolução da potência destas máquinas e, consequentemente, da sua rentabilidade: — máquina de Papin — 1/3 cv (cavalo-vapor), — máquina de Savery — 1 a 2 cv, — máquina de Newcomen —6 cv, máquina de Watt — 15 cv. As máquinas rotativas, feitas primeiramente para uso nas cervejarias de Londres, tinham cerca de 10 cavalos-vapor, e, depois de surgir a máquina de acção dupla, foram feitas diversas máquinas de 10 cavalos-vapor. O tamanho vulgar era o da máquina de 20 cavalos, embora fossem produzidas unidades de 40 e 50 cavalos em quantidades consideráveis, e algumas de 80 cavalos-vapor A máquina a vapor de Watt foi entendida como a baliza temporal do início voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 28/51 da revolução industrial. Preparada desde os séculos anteriores, a revolução das técnicas, permitida com o vapor de água e a utilização do carvão como combustível, acompanhou a evolução da história das ideias que desembocaria no iluminismo e na revolução francesa, ao mesmo tempo que preparava o caminho aos filósofos sociais do século XIX, que se iriam preocupar com as consequências, para a sociedade, do boom industrial, provocado pela máquina a vapor e as suas várias aplicações à indústria téxtil, aos altos fornos, à agricultura e aos transportes. Para esta mudança contribuiu a utilização da hulha como combustível substituto do carvão de madeira. O coque seria o combustível desta nova revolução industrial. A história da revolução industrial é, ainda hoje, a nossa história, com todas as conquistas tecnológicas e lutas sociais que daí advieram. Foi ela que gerou a produção em série, a mecanização e o automatismo, em suma, a ela remonta a sociedade consumidora de energias e de combustíveis, que é a nossa. Enquanto as indústrias da «era do vapor» se desenvolviam nas proximidades dos cursos de água, as indústrias da «era da electricidade» tinham a energia de que necessitavam transmitida a distância, a partir de centrais eléctricas movidas pela força da água ou do vento. Watt utilizou a força do vapor de água, mas recusaria sempre usar o vapor a alta pressão, pois considerava-o perigoso. Outros contemporâneos seus o fariam. A máquina de vapor a alta pressão derivaria do aperfeiçoamento obtido com a fundição do ferro, no último quarto do século XVIII. Murdock, operário de Watt, executaria, em 1784, o primeiro modelo de uma máquina locomotiva de alta pressão. Evans, nos Estados Unidos, ensaiava uma máquina similar num moinho. Trevithick, em 1804, construía a primeira locomotiva a vapor, que se deslocava num ferrocarril. No início, esta apresentava-se como uma máquina pesada e grande, requerendo igualmente um espaço para o carvão. A incomodidade da sua traça originou a construção de uma máquina de tamanho mais reduzido, mas eficaz e que oferecesse segurança. Nela, continuava a haver um espaço para armazenar o combustível requerido para a viagem. Ao mesmo tempo, interiorizava-se a necessidade de nivelar o caminho que a locomotiva devia percorrer. A máquina a vapor seria também utilizada na navegação, substituindo o vento como força motriz na travessia de rios, lagos e canais, antes de ser aplicada aos grandes navios transoceânicos. A necessidade de transportar a máquina a vapor e o combustível necessário a uma viagem de longo curso requeria um outro tipo de barco que não o de estrutura de madeira, para além de que os pesos da máquina e do carvão, assim como os espaços ocupados, tomavam-se desvantajosos. voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 29/51 O primeiro barco a vapor surgiu em França, na travessia do Sena, no último quartel do século XVIII. De tamanho mais reduzido, a máquina gerava uma fraca força motriz. Ao barco a vapor que navegava no rio Saone, os Franceses aplicaram uma roda de pás. Entretanto, nos Estados Unidos experimentava-se o sistema de propulsão a vapor, utilizando uma bomba que aspirava a água pela proa do barco e a expulsava pela popa, gerando o primeiro exemplo de propulsão a jacto de água. O barco a vapor circunscreveu-se, no seu início, à navegação fluvial, quer na Europa, quer nos Estados Unidos. No primeiro barco de ferro a vapor, era utilizada uma máquina de cilindros oscilantes que se divulgaria nestes navios com rodas de pás. Em 1838, aplicava-se-lhes também uma hélice. A roda de pás passava a ser substituída pela hélice e, em 1843, cruzava o Atlântico o primeiro vapor de hélices. Os aperfeiçoamentos sucessivos da máquina a vapor levaram à criação de máquinas de expansão múltipla, as quais provocaram adaptações correspondentes nas caldeiras que as alimentavam. Assim, adaptou-se-lhes, em 1842, a caldeira de tubos de água que Stephenson utilizara na sua locomotiva, em 1829. Para evitar a corrosão, substituiu-se o ferro dos tubos pelo aço. Mais tarde, estes seriam de cobre, devido à utilização da água do mar na alimentação das caldeiras, até que o problema ficou resolvido com a destilação da água salgada. Até meados do século XIX, o carvão foi o principal combustível dos barcos a vapor. A partir de 1860, com o desenvolvimento da indústria petrolífera, o fuel-óleo iria substituí-lo, até o irradiar no século XX. O barco a vapor de passageiros e carga ou o barco a vapor da marinha de guerra abandonavam a madeira como material de construção e passavam a ser de ferro e aço. Acompanhavam esta mudança os novos aparelhos de navegação, como o cronómetro, as cartas hidrográficas, as sondas, o compasso magnético, etc., a que se juntavam as recentes tecnologias da comunicação a distância, como o telégrafo eléctrico. A máquina a vapor seria aplicada aos transportes terrestres. Já referimos a locomotiva de Trevithick, em 1804, embora outros ensaios a tivessem precedido, quer em França, quer em Inglaterra, ainda no século XVIII. Numa das viagens por Londres, a máquina a vapor de alta pressão explodiu, o que obrigou Trevithick a introduzir o manómetro e uma válvula de segurança na caldeira. Foi ele também quem idealizou a associação da locomotiva aos carris e a sua utilização ao transporte de passageiros e mercadorias. Esta ligação iria marcar a história dos transportes do século XIX, com o aparecimento do caminho de ferro. De facto, em 1804, a locomotiva de Trevithick, conduzida por um maquinista, fazia mover uma carga de 10 toneladas e 70 pessoas em cinco carruagens, cujas rodas se deslocavam em carris de ferro fundido. A sua aplicação à zona mineira do norte de Inglaterra iria dar-lhe a repercussão necessária para o seu voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 30/51 desenvolvimento como meio de transporte. Aqui Stephenson iria desenvolvê-la, como resposta às guerras napoleónicas e à falta de forragens para alimento dos cavalos. Ao inventar a locomotiva Rocket, que serviria de modelo às demais locomotivas a vapor, Stephenson e seu filho criaram uma locomotiva com caldeira tubular e uma transmissão directa entre o êmbolo e as rodas. A Inglaterra encontrava-se na linha da frente deste novo meio de transporte, exportando locomotivas para França e para os Estados Unidos, no início, e depois para o resto da Europa, onde o caminho de ferro penetrou ao longo do século XIX, com excepção da Rússia, país onde o caminho de ferro foi obra dos americanos. Em meados do século, o comboio atingia a velocidade de 95km/hora. Na segunda metade da centúria, o carvão foi substituído pelo coque, imposto para que as locomotivas não poluíssem o ar, e «consumissem o seu próprio fumo». Os engenheiros ferroviários procuraram introduzir, aqui, a máquina a vapor de expansão múltipla, com dois, três e quatro cilindros de altas e baixas pressões, de modo a poderem conciliar a necessidade de combustível e de água, necessários à produção da força motriz, sem que a máquina fosse obrigada a parar para se abastecer. Desenharam-se locomotivas que tinham em atenção a proporção energia/peso, assim como uma maior economia de combustível. O desenvolvimento dos caminhos de ferro, a multiplicação das linhas e entroncamentos e o aumento da velocidade das locomotivas arrastaram consigo a implementação de um complexo sistema de sinais ao qual se aplicou o semáforo, inventado pelo francês Chappe, em 1793, e o telégrafo eléctrico para comunicar entre as estações. Estávamos em meados do século XIX e o aço começava a substituir o ferro nos carris. Em 1863,0 comboio passava a subterrâneo, ao atravessar o centro de Londres. Estava criado o metropolitano, no seu início, ainda com locomotivas a vapor. A máquina a vapor seria utilizada nos transportes terrestres, dando origem ao antepassado do autocarro, quando substituiu a diligência por um carro, movido a vapor, em 1831. Seguiu-se-lhe o dínamo eléctrico, como força motriz, antes de ser movido a gasolina e accionado por um motor de combustão interna. Nos finais do século XIX, inventava-se a turbina a vapor, cujo princípio fora sugerido, no século I a. C., por Herão de Alexandria ao fazer o brinquedo «a esfera de Eolo» e sucessivamente aperfeiçoado, a partir do século XVII, e nomeadamente por Trevithick, na sua «máquina giratória». A moderna turbina a vapor foi desenhada por Parsons, a partir da turbina hidráulica, com o objectivo de voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 31/51 fazer mover um dínamo. Fazendo com que o vapor passasse através de uma série de turbinas elementares de pequeno tamanho, obteve um alto grau de eficácia e uma boa velocidade de revolução. Seguiu-se a construção de uma turbina de reacção com fases de alta e baixa pressão e, pouco depois, uma turbina de condensação a qual consumia menos vapor que a máquina convencional de igual capacidade. A turbina a vapor seria aplicada à energia eléctrica e à propulsão naval. Na sua aplicação aos barcos, houve necessidade de a adaptar ao movimento mais lento das hélices. Os motores a vapor, primeiro, e eléctricos, depois, vieram revolucionar toda a navegação marítima, com as consequências directas no trânsito das populações e das mercadorias intercontinentais. Os grandes transatlânticos de que o Tltanic se tomou um mito fizeram história neste século XX. Mas a máquina a vapor teria outras funções. Seria aplicada à luta contra os fogos urbanos, transformando radicalmente as bombas contra os incêndios. Utilizada na indústria siderúrgica, iria renovar a produção dos altos fornos, assim como permitiria aumentar a potência da electricidade, quando aplicada aos geradores. Elevando a ebulição da água a 100/C, seria usada na esterilização de instrumentos cirúrgicos. No entanto, os avanços tecnológicos caminhavam à frente do conhecimento científico. De facto, quando a máquina a vapor foi inventada a termodinâmica não existia como ciência, nem tão pouco se sabia definir o calor que era entendido, tal como nos tempos antigos, como um fluido, sem peso nem matéria. Só em meados do século XIX, se pôde entender a máquina a vapor, como um mecanismo que convertia a energia térmica em energia mecânica, regendo-se o seu rendimento pelas leis da termodinâmica, as quais só foram conhecidas por aquela altura. A descoberta da existência de uma relação calor/trabalho foi fundamental para a evolução da tecnologia na centúria de Oitocentos e importantes para o seu desenvolvimento foram os estudos de Joule, que enunciaram a primeira lei da termodinâmica: a teoria da conservação da matéria, ou seja, nem a energia nem a matéria podem ser criadas nem destruídas. Thomson e Clausius enunciariam a segunda lei, segundo a qual, para cada máquina que utilize o calor como fonte de energia, existe um máximo teórico de eficácia. Estas descobertas seriam no século XX associadas à descoberta e desenvolvimento da física atómica. A invenção da máquina a vapor, ao criar energia mecânica, iria ter como consequência a produção de máquinas em série. O fabrico deixava de ser manual, para ser elevado a precisões extremas, que conduziriam a especializações. A produção da máquina unitária dava lugar ao seu voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 32/51 fraccionamento, em múltiplas peças, feitas por operários pertencentes a unidades fabris diferentes. Os operários deixavam de construir o projecto completo, mas apenas partes do mesmo. Iniciada esta metodologia em França, ela seria desenvolvida nos Estados Unidos. Surgia, assim, a indústria da máquina/ferramenta, destinada a produzir com elevada precisão uma determinada peça. Embora o seu desenvolvimento pertença aos séculos XVIII e XIX, não podemos esquecer que algumas destas máquinas lhes eram anteriores, como o tomo e toda a tecnologia da arte de relojoaria, que requeria uma grande precisão no fabrico das várias peças. O princípio das máquinas/ferramentas resumia-se à existência de dois movimentos, o rectilíneo e o circular. Essas máquinas trabalhavam um ou os dois movimentos, combinando-os. Tal é o princípio da roda do oleiro que produz o objecto de barro, através do movimento rotativo combinado com o movimento das mãos do oleiro; ou o movimento em espiral, necessário ao fabrico do parafuso, ou seja, a conjugação dos dois movimentos o circular e o perpendicular a este, por exemplo. Máquinas/ferramentas eram o tomo, a mais antiga de todas, as brocas ou perfuradoras mecânicas, a plaina do carpinteiro, as serras, etc. A madeira em que eram feitas deu lugar ao metal, no século XVIII, graças ao grande incremento havido com o trabalho do ferro e do aço que originariam a maquinaria industrial em ferro. A nova técnica de construção de máquinas, com algumas modificações e extensões, tornou também possível a produção de grandes quantidades de peças metálicas para consumo geral. O mais elevado desenvolvimento da nova técnica surge no sistema de fabrico de peças intermutáveis — ou seja, o fabrico de peças individuais dentro de tais limites de exactidão que todo o dispositivo pode ser montado sem qualquer adaptação especial.(...) A realização final baseou-se em aperfeiçoamentos de concepção de certas máquinas-ferramentas básicas, na criação de laminadoras, no trabalho de metalurgia pesada, e na fundição de ferro maleável em areia de malaquite. A produção de parafusos e roscas com grande precisão, e em série, conduziu à especialização de certas unidades fabris que as produziam e exportavam. Difundiam-se as caixas de ferramentas e outras máquinas destinadas às várias indústrias. Tomos, fresadoras, plainas para alisar metais, pedras e madeira, martelos-pilões para a siderurgia, etc., em ferro, foram algumas dessas máquinas/ferramentas produzidas em série, durante o século XIX e com finalidades várias: trabalhar o ferro e outros metais, a madeira ou a pedra. Os Norte-Americanos revolucionariam esta produção em série, ao desenvolverem a técnica da produção de peças substituíveis, já utilizada na indústria da armaria, na Europa e que eles aplicariam a toda a maquinaria voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 33/51 produzida, independentemente do fim a que se destinasse. À máquina-ferramenta foi aplicada a energia eléctrica, em 1873, a qual começava a substituir o vapor como força motriz da maioria das fábricas. O automatismo entrava nestas máquinas, ao ser criado o primeiro torno automático aplicado à produção de máquinas de costura, nos Estados Unidos. Com base na indústria relojoeira, faziam-se os primeiros cronómetros de precisão, destinados à navegação, ao mesmo tempo que se produziam teodolitos de grande precisão, destinados ao levantamento topográfico, numa altura em que as grandes viagens de exploração do interior dos novos continentes ocorriam. A técnica do fabrico de peças intermutáveis foi assim estabelecida de maneira geral antes da invenção da máquina de costura ou da máquina de ceifar. A nova técnica era uma condição fundamental das grandes realizações feitas pelos inventores e fabricantes nesses campos. Tornou possível levar máquinas de costura aos lares e generalizou o uso da maquinaria agrícola de McCormick e Deere, com espantosa rapidez. As companhias americanas técnicas e de manufactura colocaram-se à frente neste desenvolvimento geral, alcançando notáveis resultados num campo importante firmemente alargado década após década. O grupo das máquinasferramentas tornou-secada vez mais automático, e foi possível construir maquinaria altamente especializada para as firmas fabricantes. (...) Essas máquinasferramentas altamente aperfeiçoadas são os mais notáveis «homens de ferro» do moderno mundo industrial, pois tornaram possível a substituição da mão-de-obra por maquinaria, o que é descrito com bastante felicidade de expressão como uma «transferência de competência». voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 34/51 5.6 — As novas form as de energia Seria o século XX a desenvolver novas formas de energia que tinham como base outros combustíveis que não apenas o carvão, predominante nos séculos XVIII e XIX, ou outras energias existentes na natureza que o Homem aprendeu a utilizar em seu proveito, como a electricidade, o sol, o calor geotermal. O carvão, quer o carvão de madeira, quer a hulha, em seguida, foi o combustível da Revolução industrial que, para além da sua aplicação à máquina a vapor e, consequentemente, à indústria e à sua mecanização, e aos transportes, se tornou o cerne de uma importante indústria de gás, necessária à iluminação de cidades e casas, antes de ser fonte de aquecimento. Na segunda metade do século XIX, surgiram combustíveis alternativos que radicavam na indústria petrolífera e nos seus derivados. Uma das formas de energia que mais iria revolucionar a sociedade do século XX, devido às múltiplas consequências tecnológicas nas comunicações, transportes, indústrias, medicina, etc, foi a electricidade. Conhecida desde a Antiguidade, graças às propriedades magnéticas do âmbar e depois às propriedades do íman natural, a energia eléctrica teria o seu pleno desenvolvimento no século XIX, apesar de a centúria anterior ter já efectuado algumas experiências neste campo, com a construção da primeira máquina electrostática. Na sequência destas experiências, inventaram-se os primeiros condensadores e Franklin criou o páraraios, destinado à protecção dos edifícios contra as descargas eléctricas atmosféricas. Volta, em 1800, descobria a pilha eléctrica, dando com ela início ao estudo da corrente eléctrica contínua e Faraday, alguns anos mais tarde, encontrava explicações para o fenómeno da indução magnética e definia as leis quantitativas da electrólise. As descobertas científicas de Faraday originaram o gerador, o motor eléctrico e o transformador. Com Pixii e Ampère surgia o primeiro dínamo. As aplicações desta nova energia multiplicavam-se: surgiram os primeiros acumuladores; Morse inventava o telégrafo eléctrico e BeIl o telefone. A iluminação por arco voltaico era utilizada nos faróis em apoio à navegação marítima. Cabos de alta tensão transportavam-na desde as centrais produtoras aos consumidores, coadjuvadas por baterias, constituídas por pilhas primárias e por acumuladores que produziam corrente contínua. O último quarto do século XIX, com Edison e Ferranti, assistia à iluminação nocturna de Londres e Nova lorque, a partir de cabos de alta tensão que transmitiam a electricidade de centrais, localizadas fora do perímetro urbano das grandes cidades. voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 35/51 Na segunda metade do século XIX, apareciam os primeiros geradores industriais de energia eléctrica em corrente alternada. Seguiu-se a corrente alternada, obtida a partir do dínamo, cujos princípios foram descobertos por Faraday. Ferraris estudava as correntes polifásicas e Tesla criava o motor de indução. Descobria-se a radioactividade e determinava-se a carga do electrão. Em 1873, iniciava-se o transporte de energia eléctrica a distância e, em 1884, aparecia o primeiro transformador estático. Geradores industriais potentes com a ajuda destes últimos permitiam a transmissão de energia eléctrica a altas voltagens e baixas correntes, reduzindo, deste modo, as perdas na transmissão. Gerada a altas voltagens, mas podendo ser transmitida mais alta ou mais baixa, consoante a necessidade, a corrente alternada sobrepor-se-ia à corrente contínua. Nos finais da centúria, a hulha branca era utilizada como combustível e criavam-se as primeiras centrais hidroeléctricas. A invenção da lâmpada incandescente por Edison, a partir do filamento do carvão, mais tarde substituído pelo tungsténio, iria revolucionar o sistema de iluminação das casas e das cidades. Em 1882, a fábrica de Edison produzia 100 000 lâmpadas eléctricas por ano. Uma nova indústria nascia: a dos artigos eléctricos. Edison conceberia o circuito paralelo e elaboraria toda a estrutura da distribuição eléctrica às habitações com a existência de contadores, a partir de uma central eléctrica. Preferiu a corrente contínua à alternada, porque menos perigosa. Para a iluminação pública, foram inventadas lâmpadas de descarga em gás fluorescente, que, mais tarde, seriam utilizadas nas empresas e escritórios. Mas toda esta produção e distribuição de corrente eléctrica assentava na invenção da turbina, que viria modificar toda a estrutura de produção de energia. Em vez da roda hidráulica vertical ou horizontal, o homem tinha agora rodas construídas, segundo um princípio que permitia utilizar toda a potência das quedas de água e produzir energia a partir de pequenos cursos de água. Em 1855, uma turbina produzia 800 cavalos-vapor, no Sena. A turbina a vapor de Parsons lançou a electricidade como fonte de energia, ao proporcionar um motor de alta velocidade, necessário para accionar os novos geradores da central eléctrica inglesa. Por seu lado, os Estados Unidos aproveitavam a força da água das cataratas do Niagara, para produzir energia hidroeléctrica, na última década de Oitocentos. A investigação no domínio da electrónica iria reconhecer a existência de raios catódicos e de radiações, as quais levariam à descoberta dos raios X, em 1895, e à sua futura aplicação à medicina. A propagação dos raios catódicos em ondas, o estudo das ondas electromagnéticas ou hertzianas, a invenção da célula fotoeléctrica, etc., conduziriam à radiodifusão com Marconi e à sua antena de telegrafia sem fios (TSF), ao cinema com os irmãos Lumière, à televisão, ao radar. O século XX assistiria à penetração da electricidade na indústria e à sua generalização na vida urbana, nas habitações, nos transportes e nas voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 36/51 comunicações. Iluminação, aquecimento, força motriz de máquinas-ferramentas ou de transportes, a electricidade iria revolucionar o novo século, tal como o vapor marcara o anterior. O transporte marítimo evoluiu da vela ao vapor, como já referimos, e deste à propulsão por hélice. A turbina a vapor de Parsons revolucionava a construção naval anterior ao primeiro conflito mundial, sendo aplicada aos grandes transatlânticos e à marinha de guerra. Após o primeiro quarto do século, o motor diesel era utilizado como propulsor dos grandes navios. O carvão foi substituído pelo petróleo, como combustível. Os novos sistemas de propulsão alteravam a arquitectura dos barcos. A madeira fora substituída pelo ferro e este pelo aço. O transporte marítimo diversificava-se e especializavase, no século XX: transatlânticos para passageiros, cargueiros, petroleiros, etc. O mesmo acontecia com as marinhas de guerra, onde ao lado das corvetas e fragatas apareciam os destroyers, os submarinos ou os porta-aviões, etc. Ao mesmo tempo que o design das suas linhas se modificava, os navios ganhavam em segurança e comodidade, a que não eram alheios os instrumentos de navegação eléctricos, como o radar. A segunda metade do século XIX assistia à aplicação da electricidade ao comboio, em Berlim, em 1879, ao metropolitano londrino, em 1889, e em 1895, nos Estados Unidos, surgia o primeiro comboio eléctrico, a partir de baterias. No século XX, as locomotivas tinham tracção a diesel e a electricidade, inovação feita nos Estados Unidos pela General Motors, na década de 30, tendo-se difundido nos continentes europeu e asiático depois da segunda guerra mundial. Nos transportes urbanos, usava-se o carro eléctrico ou troley. A electrificação das grandes linhas férreas ocorreria nesta centúria. Com o motor diesel e a electricidade desaparecia a figura do fogueiro, tão característica dos comboios a vapor. Também o automóvel foi movido a energia eléctrica, nesta transição do século XIX para o XX, depois de ter sido propulsionado a vapor. Este manterse-ia como força motriz em camionetas de carga, até ao primeiro quartel deste século, enquanto os automóveis eléctricos, que eram accionados por uma bateria, sobreviveriam nos Estados Unidos até à primeira guerra mundial. Mas aqui, os combustíveis à base do petróleo venceriam a electricidade como força motriz de um motor de combustão interna. A energia era transmitida às rodas através de um sistema de transmissão, que incluía a caixa de mudanças e a embraiagem. Não estando regulado pelos carris, o automóvel necessitava de uma direcção, assim como de um sistema de travagem, para parar o veículo. Com os veículos da Ford, nomeadamente o Ford T, entrou-se na montagem de automóveis em série. A produção europeia ficou marcada pela Mercedes-Benz e pela Volkswagen alemãs, pela Fiat italiana, e pelas Citroen e Renault francesas. voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 37/51 Se o homem voou no balão movido a ar quente ou no dirigível, a verdade é que o transporte comercial aéreo necessitaria de aguardar pelo motor de combustão interna, para se difundir e popularizar. A guerra e o desenvolvimento da aeronáutica iriam contribuir para o avanço da aviação civil. Dos bimotores passouse para os quadrimotores de meados do século XX. O combustível era a gasolina. Entretanto, por esta época, a aviação militar ensaiava a propulsão a jacto. Na segunda metade da centúria, a aviação civil assistia à entrada do motor de reacção. Turbinas a gás accionavam as hélices. Instrumentos eléctricos e computorizados integravam a navegação aérea, neste final de século. Ao contrário da máquina a vapor, a electricidade não ocupava espaço, não poluía e permitia múltiplas aplicações que vinham responder às modificações da sociedade e da economia de Novecentos. O trabalho externo da mulher conduziria à necessidade de inventar os electrodomésticos, facilitadores e economizadores do tempo de alguém que tinha agora uma dupla tarefa, a de trabalhadora numa empresa e a de dona de casa. Lembremo-nos só que, nesta mutação do século XIX para o XX, a mulher tornava-se enfermeira e cientista (Florence Nottingale e Marie Curie), votava pela primeira vez (Nova Zelândia, em 1893), e passava a participar da vida social, cultural, económica e política do século XX. Permitindo novas formas de lazer, a electricidade gerava novas culturas e novas formas de estar, ao prolongar a vida diurna na noite, ao transportar a informação de um espaço para outro, ultrapassando fronteiras e oceanos, na duração cada vez mais breve do instante. A electricidade tornava-se sinónimo de progresso. Como tal, ela está associada à medicina, quer na concepção de instrumentos vários de medição e análise, quer na própria cirurgia, como por exemplo, a utilização recente do raio laser em vez do bisturi, nas designadas operações sem sangue; às telecomunicações e aos satélites. A electricidade não constitui uma fonte primária de energia, mas é uma fonte secundária. De facto, a electricidade não se reparte de modo igual pela atmosfera nem pela geo-esfera. Não sendo uma forma de energia primária, a sua produção estava e está intimamente relacionada com a existência de outras fontes de energia, tais como os carburantes fósseis ou não, os carburantes fluidos, a força das águas em movimento, também chamada hulha branca, e, por fim, o calor libertado pela desintegração controlada do núcleo dos átomos de elementos radioactivos. Os geradores de electricidade requerem, por sua vez, combustível de um ou outro tipo, em geral carvão, petróleo, gás, ou mais recentemente, combustíveis nucleares. Por sua vez, a electricidade é uma intermediária, sendo convertida em outras formas de energia tais como a energia mecânica nos motores ou energia térmica nas estufas eléctricas. A última forma de energia explorada pelo Homem, ou seja, a energia nuclear, requer um controle eficaz e eficiente contra a radioactividade que liberta e que, em voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 38/51 doses anormais, é terrivelmente nociva para o ser humano e para o ambiente natural. Se para a protecção das partículas alfa, apenas são exigidas luvas de borracha; se, para as irradiações das partículas beta, o alumínio e alguns plásticos são suficientes; o mesmo já não sucede em relação às partículas gama. Estas impõem uma protecção «blindada», recorrendo-se ao uso de materiais, como o chumbo, o ferro e o aço ou o betão associado à limonite ou à magnetite, os quais constituem as blindagens usuais para os reactores nucleares. Na prevenção da saúde individual e pública, os Estados e as indústrias que utilizam o nuclear adoptam determinados procedimentos de segurança no trabalho, de exames radiológicos, de descontaminação, acompanhados de uma assistência médicosanitária. Para além dos prejuízos humanos e ambientais irreparáveis que pode provocar, bem visíveis ainda hoje nos destroços de Hiroshima e Nagasáki, no Japão, ou de Chernobyl, na Rússia, a energia nuclear, a descoberta do século XX, não está facilmente disponível, pois os radioelementos naturais são pouco abundantes (urânio e plutónio) e transformam-se com grande lentidão, o que a torna uma energia pouco económica. Até ao momento, os cientistas apenas conseguiram produzir energia atómica controlada, a partir de uma reacção em cadeia, com a invenção da pilha atómica ou reactor nuclear. É o calor produzido por este reactor que activa a turbina, existente numa central nuclear, produtora de electricidade, nos Estados Unidos, no Canadá ou na Inglaterra, por exemplo (Fig.185). Em conclusão, o petróleo, o gás natural, o sol, o calor disponível no interior da Terra, a energia nuclear juntam-se, agora, às antigas fontes de energia: a água, o vento e o carvão. De todas elas, a fonte energética que se apresenta com uma maior autonomia em relação às fontes naturais e condicionalismos geográficos, é a energia eléctrica termonuclear, ainda com um peso relativo na produção a nível mundial. Com elas, o mundo da técnica teve necessidade de se socorrer dos químicos e dos físicos, exigindo, cada vez mais, competências especializadas em domínios de investigação de ponta. *** voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 39/51 Cronologia dos principais acontecimentos Datação A.C. 6 000/4000 A.C. 4000/3000 (ap.) Evento esquis; roda do oleiro; roda maciça e carro; zorra; tracção animal; vela; A.C. 2000 (ap.) roda dupla do oleiro; roda radial; A.C. 1600 (ap.) entrada do carro de rodas e do cavalo, no Egipto, com os Hicsos; A.C. séc. VIII (ap.) trirremes gregas; A.C. séc. VII (ap.) electrização do âmbar amarelo; A.C. séc. VI (ap.) torno; A.C. séc. V (ap.) alavanca; roldana; parafuso; A.C. séc. IV (ap.) propriedades magnéticas do íman; A.C. séc. III (ap.) veio dos excêntricos no martelo-pilão (China): catapultas; balistas; magnetismo (China); A.C. séc. II (ap.) moinho hidráulico; os primeiros automatismos; A.C. séc. 1 (ap.) carro de mão de 1 roda com ou sem vela (China); D.C. séc. 1 fole hidráulico (China); D.C. séc. VII (ap.) moinho de vento de braços horizontais; estribo e ferradura; D.C. séc. VIII (ap.) barco movido a rodas e remos (China); D.C. séc. X (ap.) moinho para fabricar cerveja; D.C. séc. XI (ap.) moinho movido por veio dos excêntricos (Inglaterra); moinho de ferro; pisão; moinho de maré; D.C. séc. XII (ap.) D.C. séc. XIII moinho para pisar a cana de açúcar; moinho de vento de eixo vertical; moinho hidráulico para fazer papel; D.C. séc. XIV 1323 forno com foles hidráulicos; 1380 alto-forno voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 40/51 D.C. séc. XVII 1690 máquina a vapor de Papin 1699 máquina a vapor de Savery D.C. séc. XVIIl 1709 utilização do coque na metalurgia (Inglaterra); 1712 máquina a vapor de Newcomen; ? descoberta da electricidade natural; máquina electrostática: electroscópio; voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas Datação 1765 41/51 Evento condensador da máquina a vapor (James Watt); condensadores eléctricos; 1775 barco a vapor no Sena; 1777 máquina a vapor de Watt; 1779 velocípede; 1782 1 ª utilização da máquina a vapor de Watt na indústria; 1783 barco a vapor com roda; voo em balão de ar quente; invenção do pavimento macadamizado (Macadam); 1787 propulsão a vapor; pára-raios de Franklin; 1800 pilha eléctrica de Volta: descoberta dos raios infravermelhos (Herschel); D.C. séc. XIX 1801 corrente eléctrica; 1804 locomotiva a vapor de Trevithick; 1807 barco a vapor com roda de pás, nos USA; 1812 1º vapor no Clyde; 1820 1 ª máquina a vapor aplicada à indústria portuguesa; 1821 1º motor eléctrico (Faraday); 1822 o primeiro barco de ferro movido a vapor, no Sena; 1825 linha férrea inglesa; 1829 locomotiva de Stephenson; 1831 indução magnética (Faraday); princípio do dínamo eléctrico (Faraday); 1838 1º vapor com roda de pás e hélice; 1º telégrafo eléctrico (Inglaterra); 1841 efeitos térmicos da corrente eléctrica (Joule); 1843 a primeira travessia do Atlântico num vapor de hélice; telégrafo eléctrico (Morse); 1858 1º troço ferroviário em Portugal; 1859 os acumuladores; 1860 o fuel é utilizado como combustível nos barcos a vapor; primeiros geradores voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 1863 1º metropolitano (Londres); motor de combustão interna; descoberta dos raios catódicos; descoberta das radiações; 1868 dínamo de Gramme; 1869 1º transporte de energia a distância; 1873 telefone de Bell; 1876 telégrafo impressor de Baudot; 1878 1º comboio eléctrico (Berlim); 1879 descoberta das ondas electromagnéticas; 1881 lâmpada de filamento de carvão (Edison); 1882 invenção do transformador; 1884 correntes polifásicas (Ferraris); 1885 automóvel com motor a gasolina de Benz; ondas electromagnéticas (Hertz); 42/51 voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas Datação 1888 43/51 Evento motor de indução (Tesla); rodas pneumáticas; início da construção do caminho de ferro transiberiano; 1891 cinetoscópio (Edison); 1893 raiosX; 1895 1./ comboio eléctrico; antena de TSF (Marconi); cinema (irmãos Lumière); 1896 descoberta da radioactividade; 1898 dirígiv el de Zeppelin; descoberta do rádio pelos Curie; D.C. séc. XX 1903 avião com motor (irmãos Wright); 1904 lâmpada de filamento de tungsténio; 1905 teoria da relatividade (Einstein); 1 ª máquina de lavar eléctrica; 1907 1912 electrão; 1914 radiodifusão em Portugal; 1919 desintegração do átomo (Rutherford); 1os estúdios de cinema (USA); 1922 1ª travessia áerea do Atlântico Sul por Gago Coutinho Sacadura Cabral; 1925 televisão; 1930 gravador de som; 1934 cisão dos núcleos de urânio sob a acção dos neutrões (Fermi); 1937 1./ ensaio de um motor a jacto; 1942 reactor atómico de Fermi (USA); 1945 bomba atómica (Hiroxima e Nagasáki); 1946 1./ computador electrónico; 1º ensaio atómico no atol de Bikini (USA); 1948 transístor; 1956 televisão em Portugal; voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 1962 satélite Telstar colocado em órbita; 1969 1ª aterragem na Lua; 1977 calculadora accionada a energia solar; bomba de neutrões; etc., etc. 44/51 voltar ao índice As Energias — História Social das Técnicas 45/51 Resenha bibliográfica Nota: a presente síntese bibliográfica cobre o conjunto dos capítulos da obra, pelo que ela poderá ser útil para aprofundar outros tópicos para além dos abordados no presente capítulo. 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