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De blocos de gelo ao fréon: a origem do frio artificial

por em 19/06/2020 em Ciência, Notícias | Nenhum comentário

De blocos de gelo ao fréon: a origem do frio artificial

Os avanços na área científica e tecnológica muitas vezes trazem inúmeras comodidades que, por entrar no nosso cotidiano de forma tão natural, fazem com que nos esqueçamos de sua relevância e tampouco pensemos em como era tudo antes da tal invenção. Um exemplo disso é a criação do frio artificial, operando hoje em nossas geladeiras e ar condicionados – o que permite que o mundo todo possa ter uma dieta mais variada, além de proporcionar o conforto térmico durante os períodos mais quentes do ano. Contudo, vocês já se perguntaram como foi essa jornada?

O caminho mais lógico é pensar que gelo e neve já eram utilizados para refrescar e conservar os alimentos, mas esse privilégio era para países de clima temperado enquanto o resto do mundo passava raiva e calor. Até que no início do século XIX Frederic Tudor, um empreendedor visionário, teve a ideia de comercializar blocos de gelo de um lago congelado em sua propriedade na Nova Inglaterra. O auge desse comércio ocorreu entre os anos de 1830-70, deixando ele e sua família milionários.

Agora vamos dar um pulinho na Florida deste mesmo período histórico, que era um grande pântano e, em função disso, tinha as condições propícias para proliferação de muitos mosquitos, inclusive do vetor da malária. Nesse lugar, o médico John Gorrie passava verdadeiro perrengue tentando aliviar a febre dos seus pacientes – os protozoários causadores da doença têm uma fase de sua reprodução no sangue do enfermo e é nessa fase que os sintomas clínicos característicos são observados, como a febre alta.

Gorrie usava o gelo fornecido por Tudor para aliviar o desconforto dos pacientes, suspendendo os mesmos através de cordas e roldanas nos tetos do hospital (se eu fosse paciente dele, não ficaria lá muito segura com um blocão bem em cima de mim). Por convecção, o ar mais frio descia trocando de lugar com o ar mais quente e de fato reduzindo a febre de todos ali. O problema é que a cadeia de suprimentos não era a mais confiável e frequentemente havia atrasos na entrega, fazendo com que o médico cansasse dessa dependência e decidisse criar seu próprio dispositivo para fabricar gelo. Desde então, todos os aparelhos futuros para refrigeração usariam o mesmo princípio: a compressão de um gás ou ar, seu resfriamento por uma substância passando em uma serpentina, seguida de expansão para reduzir ainda mais sua temperatura e permitir que ele absorva calor do ambiente mais quente ao seu redor.

Entretanto foram necessários mais cinquenta anos para que essa invenção chegasse a uma escala industrial. No ano de 1902, Williams Carrier havia sido contratado para resolver o problema de umidade do ar em uma gráfica que imprimia jornais. A umidade fazia com que as tintas demorassem a secar manchando o papel e ainda tinham o inconveniente de fazer com que ele expandisse de tamanho. Carrier então desenvolveu o primeiro sistema de ar condicionado moderno que, além de realizar o controle da umidade do ar, também era responsável por controlar a temperatura dele, promover a sua recirculação e garantir parâmetros de limpeza e qualidade. Aquele era o pontapé inicial para o surgimento da indústria de refrigeração como a conhecemos hoje.

Em 1920 os refrigeradores domiciliares já eram uma realidade, sendo bem aceitos por conta de seus enormes benefícios. Os vendedores de frutas, hortaliças e carnes evitavam os prejuízos financeiros, pois o apodrecimento dos alimentos era retardado, enquanto os consumidores na outra ponta da cadeia desfrutavam de refeições mais saborosas e diversificadas. Contudo havia um problema que não podia mais ser ignorado: os fluidos refrigerantes iniciais eram majoritariamente a amônia e o dióxido de enxofre, o que trazia inconvenientes como o potencial inflamável e tóxico, incluindo aí o cheiro maravilhoso de ovo podre quando havia vazamentos.

Químicos então arregaçaram as mangas em busca do fluido perfeito, aquele que não causasse danos às pessoas tampouco ao meio ambiente caso houvesse escape desses gases dos equipamentos durante o uso, ou futuramente após descarte em um ferro velho qualquer. Eis que surgem então os CFCs (clorofluorcarbonos) e um de seus principais inventores foi Thomas Midgley, sendo atribuídas a ele inúmeras patentes. O mais famoso é o Freon, que é um nome comercial patenteado pela gigante química Dupont.

Em pouco tempo, todos os diversos setores industriais já estavam empregando os CFCs (ar condicionado, fabricação de isopor, latas de aerossol, solventes e até produtos de limpeza domésticos). Todo mundo feliz e tranquilo, achando que tinham encontrado a solução miraculosa quando, em 1974, dois químicos vieram jogar uma verdadeiro balde de água fria. Rowland e Molina publicaram então um artigo na Nature, gerando uma grande repercussão na comunidade científica e também na sociedade ao divulgarem os malefícios dos CFCs à preservação da camada de ozônio (O3). E cerca de uma década depois, outro grupo de cientistas descobriu um buraco no ozônio na região acima da Antártida.

Explicando em linhas gerais como funciona o processo de destruição, distando cerca de 30 km da superfície terrestre, existe essa camada que protege a existência da vida. Ela é composta de três átomos de oxigênio, que por si só é altamente reativo e que sempre procura se ligar a outro elemento. As moléculas de CFCs duram quase um século e são praticamente inertes, ascendendo até essa altitude devido às correntes atmosféricas e ao processo de convecção. Neste ponto, a radiação ultravioleta age como uma espécie de fomentador da reação química abaixo, fazendo com que o cloro se ligue ao oxigênio e em seguida se regenere. O resultado da reação é que uma molécula de ozônio se transforma em uma de oxigênio e o cloro fica livre para realizar essa reação repetidas e repetidas vezes. Já viram o problemão né?

1a etapa: Cl + O3 -> ClO + O2

2a etapa: ClO + O -> Cl + O2

3a etapa: O3 + O -> 2 O2

Na época isso gerou uma grande gritaria por parte de vários setores econômicos, alegando que era tudo mentira e contestando a validade dos dados divulgados. Ainda hoje essa realidade é questionada. Uma provável explicação é que cientistas têm a triste “mania” de trazer respostas e informações que nem sempre queremos ouvir, ou não conseguem responder a todas as nossas perguntas. Basta constatar o momento atual de forte negacionismo científico. É óbvio que ninguém quer ficar trancado em casa e todo mundo está preocupado com a conservação dos próprios empregos, mas que economia consegue se manter em frente a um cenário tão variável e imprevisível como uma pandemia?

Retomando aos CFCs e seus demais substitutos, como podemos dar maior peso ao critério econômico se a preservação do planeta como conhecemos, de todo um ecossistema e da própria espécie humana está intimamente ligado a manter a camada de ozônio íntegra? Que espécie de legado queremos deixar para as próximas gerações fruto de um egoísmo e de um bem-estar momentâneos? Serão os substitutos dos CFCs tão benfazejos e sem riscos como supomos? O futuro é incerto, mas quero acreditar que somos capazes de nos reinventar e transformar o trágico em mágico.

 

Referências Bibliográficas:

  • La escalofriante historia del frío artificial. BBC News Mundo. Disponível aqui. Acesso em: 24 maio
  • MOLINA, MARIO J.ROWLAND, F. S. Stratospheric sink for chlorofluoromethanes: chlorine atom-catalysed destruction of ozone. Nature, v. 249, n. 5460, p. 810-812, 1974.
  • TIKKANEN, AMY. John Gorrie | American physician. Encyclopedia Britannica. Disponível aqui. Acesso em: 24  maio  2020.
  • SAGAN, CARL. Bilhões e bilhões: reflexões sobre a vida e a morte na virada do milênio. 1. ed. São Paulo: Companhia das Letras, 2019.

Gabriela Uribe. Formada em biomedicina e engenheira mecânica, um pequeno gafanhoto errático no caminho do conhecimento. Gostaria de ganhar a vinda lendo e ter um sítio para cuidar de animais abandonados.

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