Chove Chuva...

 

“Chove Chuva ...”

 

(“Rain Drops Are Falling on my Head...” - This text is written in a way to ease

prehensive electronic translations)

 

Klaus H. G. Rehfeldt

 

Não haveria vida em nosso planeta sem a permanente circulação da água,

continuamente passando pelos ciclos de evaporação e precipitação. Entretanto, a

intensidade desses fenômenos naturais não é constante. Trata-se de fenômenos

naturais que, apesar de parecerem aleatórios, obedecem à rígidas lei físicas.

Em princípio, a evaporação se dá em decorrência do aquecimento da água de

rios, lagos e mares, quando átomos ou moléculas no estado líquido ganham energia

suficiente para passar ao estado gasoso, misturando-se à atmosfera. Paralelamente,

existe a evaporação parcial ou total da água consumida pela fauna e flora,

significativamente menor, mas ainda expressiva quando consideramos que uma

árvore adulta da floresta amazônica pode evaporar até 1.000 litros por dia (vide texto

“Os Rios Flutuantes” no mesmo blog).

 

O ciclo da água se completa com a precipitação da água evaporada e contida

na atmosfera em forma d chuva, granizo ou neve. Como sabemos não se trata de

um fenômeno contínuo, mas episódico, ou seja, em determinadas condições a

atmosfera descarrega a água em forma de vapor de água e condensada nas

nuvens.

 

Entretanto é preciso observar que os diversos tipos de nuvens causam

nenhuma, ou diferentes tipos de precipitação. Assim, nuvens altas entre 6.000 e

13.000 m de altura (nuvens cirrus) não provocam chuvas, apenas são sinais de

mudanças de tempo. Já as nuvens de média altura, isso é, 2.000 a 6.000 m

(altostratus e altocumulus), são nuvens que produzem chuvas de pouca intensidade,

mas prolongadas. Há ainda as nuvens de baixa altura, até 2.000 m (diversos tipos

de stratus), cujas precipitações podem variar entre garoa a chuva moderada a forte

e contínua, ou neve; associadas a sistemas frontais, isso é, e grande extensão. Por

fim, temos as nuvens chamadas de desenvolvimento vertical (cumulus e

cumulonimbus), que costumam causar chuvas intensas (trovoadas, granizo, e

chuvas torrenciais) e podem causar tempestades severas.

 

Aqui impõe-se a pergunta: quanta água está contida numa nuvem? Base para

essa resposta é saber a capacidade máxima de vapor d’água no ar com humidade

de saturação (100%). Essa capacidade varia de acordo com a temperatura do ar,

variando de 9,4 g/m 3 a 10º C para 30,4 g/m 3 a 30º C, e para 51,1 g/m 3 a 40º C, ou

seja, nessa faixa entre 10 o C e 40 o C, essa capacidade aumenta em espantosos

540%.

 

Ao focar o volume de água contida nos dois tipos de nuvem mais comum com

relação às precipitações, temos as nuvens stratocumulos (chuvas moderadas e

prolongadas) e cumulonimbus (chuva intensa, tempestade).

Uma nuvem stratocumulus retém dezenas a centenas de toneladas de água,

mas sua precipitação é mínima devido à distribuição de gotículas e à estabilidade

 

atmosférica típica dessas nuvens. Suas precipitações podem ocorrer em qualquer

época do ano. E a cada variação positiva de 5º C, a capacidade de retenção de

água aumenta de 40 a 50%, isso é, elas tendem a ser mais volumosas e

prolongadas no verão do que no inverno.

 

No caso das cumulonimbus, uma nuvem típico pode se estender um volume

de 1 a 10 quilômetros cúbicos (1 km³ = 1 bilhão de metros cúbicos). Nuvens

maiores, como as supercélulas, podem ultrapassar 15 km de altura e ter volumes

ainda maiores. Por outro lado, a capacidade de retenção de água varia de 1 a 3

gramas por metro cúbico (g/m³). Dessa maneira, uma nuvem média desse tipo

contém aproximadamente 500.000 a 1 milhão de toneladas de água. Essa variação

depende do tamanho da nuvem e da densidade de água em seu interior. Para

referência, 1 milhão de toneladas equivale a cerca de 1 bilhão de litros de água.

 

Semelhante ao caso das nuvens stratocumulus, para cada aumento de 1°C, a

capacidade de reter vapor de água de uma cumulonimbus cresce aproximadamente

6–7%. Isso significa que com uma variação de 5º C (nada incomum em tempos de

verão), de 675.000 a 1.350.000 toneladas de chuva a mais sobre os valores acima

podem contribuir para encharcar o solo ou elevar inundações já existentes. Ao lado

disso, movimentações atmosféricas com temperaturas mais elevadas concentram

mais energia, resultando em dinâmicas mais intensas na forma de ventos mais fortes

e mais velozes.

 

Até aqui, a teoria. A prática podemos observar nos noticiários ao redor do

globo. Não há como negar que ao longo dos últimos anos tivemos temperaturas

gradativamente mais brandas no inverno e sempre mais elevadas no verão.

Portanto, se essa tendência continuar, devemos contar com cada vez maior número,

e cada vez mais severas enchentes no futuro. Um agravante dessa realidade é que

um aumento médio de temperaturas causa picos positivos desproporcionalmente

maiores e, negativos, menores.

 

Resultado: se conhecemos as causas dessa elevação das temperaturas, urge

reagir, se não as conhecemos – é o excesso de CO2? o CO2 é apenas parte do

prolema? ... –, está na hora de procurar compreendê-las. O que não podemos é

ignorar ou negar a realidade em mutação.

Nadando em Energia

 

Nadando em Energia 

(“Energy Revelry” - This text is written in a way to ease comprehensive electronic translation)

 

Klaus H. G. Rehfeldt

 

Não há vida sem energia. E não falamos da energia gravitacional onipresente quando matéria atrai matéria na razão direta das massas e na razão inversa do quadrado das distâncias (I. Newton). Falamos da energia gerada por todos os corpos vivos, seja da flora, seja da fauna, da energia que permite aos micro-organismos movimentar-se nos oceanos, a trepadeira subindo o pé de árvore ou o lobo caçando na floresta. Mas também do homem que malha o ferro em brasa, que semeia o trigo ou que projeta uma exploração espacial.

 

Desde seus primórdios, o homem tentou direcionar suas energias a algo que facilitasse sua vida. Fosse na construção de abrigo, na produção de ferramentas e armas, o homem acabou por descobrir formas e instrumentos que lhe permitissem usar seu potencial energético de maneira mais eficiente. Afinal, ele só podia contar com a energia de seu próprio corpo, na melhor das hipóteses em cooperação com outros indivíduos.

 

Surgem daí algumas ferramentas rudimentares, da limpeza da terra à semeadura e à colheita, às vezes incluindo a criação e operação de sistemas de irrigação. Isso requeria que toda a família trabalhasse, as vezes duramente, para alcançar o sustento necessário. A primeira utilização de energia alheia resultou da domesticação de alguns animais, especialmente dos bovinos.

 

Nem sempre instrumentos e armas serviam apenas para fins pacíficos. A subjugação de outras sociedades por meios belicosos, visando a apropriação de bens alheios não era incomum. E esses bens alheios incluíam a própria energia humana dos vencidos, transformando-os em escravos. Com isso, o potencial energético de um povo podia aumentar expressivamente. Em tempos mais recentes, a população escrava do Império Romano era de cerca de cinco milhões de pessoas, o que correspondia a 10-15% da população total. Os escravos eram usados principalmente na agricultura e nas minas, mas também havia escravos que trabalhavam como médicos ou arquitetos.

 

A moral cristã da idade média causou um retorno, quando a disponibilidade da energia corporal voltou a predominar, entretanto assistida pela força animal, seja no campo, seja na circulação produtos, e pelo aproveitamento da força da água e do vento para moer grãos e executar outras tarefas.

 

Então chegou a revolução energética e industrial. Máquinas a vapor tocaram processos produtivos, seja de extração de matéria prima, seja de transformação de materiais em produtos e da circulação dos mesmos. Gradualmente, ao longo de dois séculos de industrialização e explosão tecnológica desenvolveram-se para atingir a realidade atual.

 

Qual é essa realidade especificamente no caso brasileiro. Em 2023, o consumo de energia elétrica no Brasil foi de 532 TWh, ou seja, 532 trilhões de quilowatt/hora (kWh). Isso significa que cada brasileiro consome hoje, direta ou indiretamente, 2.570 milhões de kWh ao longo do ano, ou seja, 7.041 kWh por dia. Isso é muito? Não quando vemos um consumo 5,1 vezes maior nos Estados Unidos, e 2,5 vezes maior na China.   

 

O ‘indiretamente’ significa a produção de todos os bens e serviços extraídos, transformados e fabricados, que são consumidos por pessoa, ou habitante brasileiro, num amplo leque que vai da elaboração da matéria prima e a fabricação da colhedeira, do caminhão ou do automóvel, a produção e do consumo de energia da geladeira e lavadora de roupa ao carregador só telefone celular – do alfi8nete ao transatlântico. Entram nessa conta o secador de arroz, a câmera fria do frigorífico, o forno do padeiro e muitos mais. Agora, pensando que o corpo humano gera e consome por dia de cerca de 2,5 kWh para suas funções básicas e atividades normais, esses 7.041 kWh consumidos por habitante correspondem à energia corporal gerada e consumida por 2.816 pessoas.

 

Mas, embora em montantes bem menores, mas com preços muito mais expressivos, ainda falta a energia de origem fóssil. O Brasil consome cerca de 400 milhões de litros de derivados de petróleo por dia, o que corresponde a um consumo de 1.200 milhões de kWh que, distribuídos sobre 207 milhões de brasileiros, resultando num consumo, direto e indireto, de 5,8 kWh/dia por pessoa. Isso pode parecer pouco, mas é preciso lembrar que a frota de veículos partículas movimenta-se em apenas cerca de 6 por cento de seu tempo de vida.

 

Quanto ao consumo de gás GLP, são 90 milhões de metros cúbicos por dia, correspondendo a 2,5 bilhões de kWh, ou seja, 10,9 kWh/dia por pessoa.

 

Somando tudo, encontramos um consumo de 7.058 kWh por dia por pessoa, reduzidos à capacidade energética do ser humanos igualando a energia gerada por 2.823 pessoa. São 2.823 escravos sintéticos a serviço de cada brasileiro, ou seja, para gerar essa disponibilidade energética apenas com a força corporal, haveria necessidade de uma população brasileira de cerca de 584 bilhões de habitantes.

 

Nadamos em energia.