18 de janeiro de 2018

A mineração e a Segunda Revolução Industrial (parte II)

Por Marco Gonzalez


Foto publicitária de Nikola Tesla em seu laboratório em Colorado Springs, com um gerador de alta tensão, em dezembro de 1899 (por Dickenson V. Alley)

Enquanto era estabelecida a comunicação, em 1882, durante a Segunda Revolução Industrial, viabilizou-se a distribuição da energia elétrica. Neste ano, o físico croata-esloveno Nikola Tesla concebeu a ideia do motor de corrente alternada, o motor de indução, que mudaria o mundo para sempre. 


A eletricidade e os sindicatos



Motor de indução com rotor de curto-circuito, de 1888, concebido por Nikola Tesla (por Ctac)

O motor de indução, um invento simples baseado no conceito de campo magnético giratório, eliminou a necessidade dos caros comutadores e aproveitou a energia elétrica tal qual é produzida na origem pelos dínamos. 

Muitas ideias e inovações já vinham mudando o mundo desde a Primeira Revolução Industrial. Elas viabilizaram as indústrias, as fábricas, as mineradoras, enfim, criaram novos ambientes de trabalho. Viabilizaram também a subsistência da crescente população mundial. Acontece que esses novos ambientes, vividos pelos trabalhadores da época, eram diferentes daqueles dos seus avós. A determinação de ritmo e horário das atividades, tradicionais prerrogativas dos antigos artesãos, agora pertenciam aos seus chefes, gerando conflitos e exigindo negociações.

Nas décadas de 1850 e 1860, no início da Segunda Revolução Industrial, à medida que as condições da economia melhoravam, o movimento sindical estabeleceu uma base sólida para os trabalhadores ingleses. No outro lado do Atlântico, em 1886, foi fundada a Federação Americana do Trabalho, nos EUA, sua mais famosa entidade sindical. Em 1948, a Declaração Universal dos Direitos Humanos foi adotada e proclamada pela Assembleia Geral das Nações Unidas.


Cena do filme "Modern Times" de 1936, de Charles Chaplin (por Taste of Cinema)

Tempos modernos na mineração

Antes de tratar da mineração, é preciso dar um breve passeio pela geologia e pela química.

Entre 1830 e 1833, o escocês Charles Lyell publicou "Principles of Geology", livro que não deixou à vontade os criacionistas e os catastrofistas. Ele analisou os fenômenos geológicos e criou o termo "metamorfismo". O inglês Charles Darwin leu o livro de Lyell, observou a vida selvagem nas Ilhas Galápagos, analisou evidências fósseis, sem esquecer de considerar a escala do tempo geológico, e publicou, em 1859, "The Origin of Species". Em 1912, o alemão Alfred Wegener olhou para outras origens e publicou "The Origin of Continents and Oceans", sugerindo a teoria da deriva continental e batizando o supercontinente "Pangea". Em 1928, o inglês Arthur Holmes apresentou suas idéias sobre a convecção do manto terrestre e, em 1944, publicou a primeira versão de "Principles of Physical Geology". Estava se formando uma base teórica consistente, embora complexa, para apoiar as práticas de campo.

Enquanto isso, em 1840, o alemão Justus von Liebig publicou "Organic Chemistry in its Application to Agriculture and Physiology", explicando a importância dos fertilizantes na agricultura. A indústria química, na Segunda Revolução Industrial, nasceu e cresceu contribuindo em diversas frentes, desde o processo para refino do petróleo até a formulação dos corantes para a indústria têxtil, passando também, é claro, pelo poder refrigerante da coca-cola.

Com a disponibilidade de produtos químicos obtidos do alcatrão de hulha e com o desenvolvimento da química orgânica, a indústria de explosivos evoluiu a partir de 1850 e iniciou a produção de trinitrofenol e de trinitrotolueno (o TNT), além de nitrocelulose e nitroglicerina. 

Agora podemos partir para a mineração. 

Na Alemanha, em 1853, foi inventada uma perfuratriz que se assemelhava às de ar comprimido modernas. E, claro, em 1867, Alfred Nobel inventou a dinamite, logo adotada na extração mineral. Estava tudo encaminhado.

Em 1882, o americano John D. Rockefeller fundou seu império petrolífero, a Standard Oil Trust, controlando 95% do setor de petróleo dos EUA, incluindo perfuração, refino e distribuição.

Em 1886, o americano Charles M. Hall e o francês Paul Héroult desenvolveram simultaneamente o processo Hall-Héroult, método ainda utilizado para a produção de alumínio a partir da alumina através de eletrólise. Em 1887, o austríaco Karl Josef Bayer desenvolveu o processo Bayer pelo qual a alumina é obtida a partir da bauxita.


À esquerda, uma lâmpada de carbureto, sem data (por Scott Ehardt), e, à direita, também uma lampada de carbureto de uso por trabalhador ferroviário, de 1930 (por Klaus D. Peter)

Na Inglaterra, as minas de carvão também se modernizavam. A partir da década de 1890, as lâmpadas dessas minas não mais utilizavam óleo de carvão ou de baleia ou querosene como combustível. Foram introduzidos o gás de acetileno e um sistema de faísca usando sílex que tornava as lâmpadas de carbureto fáceis de acender. Na década de 1930, lâmpadas com bateria começaram a descer às minas, e desde então, várias melhorias foram feitas em intensidade de luz, duração da bateria e peso. 

Em meados do século XIX, o processo de flotação despertou interesse na mineração. Em 1869, na Inglaterra, W. Haynes patenteou um processo de enriquecimento de minério baseado na aderência das partículas na interface óleo-água. Em 1877, os irmãos Bessel, alemães, patentearam um processo com todas as características técnicas da flotação moderna. Em 1905, uma empresa australiana, a Minerals Flotation, tratou mais de um milhão de toneladas de minério de chumbo e zinco da Broken Hill através de concentração por flotação.

A Stanley Header, a primeira carregadeira de carvão, foi desenvolvida na Inglaterra e testada no Colorado, EUA, em 1888. Em 1914 foi introduzida a Joy que determinou o padrão para futuras carregadeiras móveis bem-sucedidas. Em 1938, surgiram os veículos elétricos, com pneus de borracha, projetados para transportar carvão desde as carregadeiras até o elevador da mina.


Manutenção em uma carregadeira Joy da Inland Steel Company, em Kentucky, em 1946
(por Russel Lee)

Em 1876, o irlandês Richar Sutcliffe desenvolveu o primeiro cortador de carvão do mundo, quando trabalhava como gerente de mina em Modubeagh e Clogh, na Irlanda. 

Nos EUA, em 1879, foi criado o US Geological Survey (USGS).

Na década de 1890, os métodos de desmonte do carvão através de explosivos em algumas minas foram substituídos por máquinas de corte elétricas e, em 1900, 25% do carvão americano foi minerado assim. Algumas minas de carvão já eram lavradas antes de 1900, nos EUA, mas as técnicas de mineração de carvão mais produtivas somente se desenvolveram após a virada do século.

Em 1903, inicia-se a era da mecanização e produção em massa na mineração dos EUA, quando foi aplicada no primeiro pórfiro de cobre de baixa qualidade, em Utah. 


Mina subterrânea New Ravenswood, Queensland, Austrália, em 1905 (por Queenslander)
A foto mostra o momento de um curso para operador de perfuratriz

O final do século XIX e o início do século XX são caracterizados, na atividade de mineração, como marco dos grandes desenvolvimentos na área do beneficiamento de minérios, tendo a utilização industrial da flotação, na Austrália, em 1905, como a inovação mais importante.  

Nos EUA, em 1910, foi criado o Bureau of Mines (USBM)

Em 1914, dois engenheiros do USBM formaram a empresa Mine Safety Appliances e criaram, juntamente com Thomas Edison, uma lâmpada (cap lamp) elétrica, que foi aprovada em 1915. 

Ainda no início dos anos 1900, o engenheiro de mineração irlandês, Richard Sutcliffe, inventou a primeira correia transportadora usada nas minas de carvão de Yorkshire, na Inglaterra. Nos EUA, em uma mina de antracito na Pensilvânia, esse tipo de correia foi utilizado, em 1924, para transportar o carvão no interior da mina. 

Em 1940, o primeiro equipamento chamado "continuous miner" deu início à era da mineração sem explosivos. Sua eficiência foi ampliada com o uso de carboneto de tungstênio nas ferramentas de corte, melhoria desenvolvida em 1945 pela McKenna Metals Company (atualmente Kennametal). A lavra mecanizada, assim, desenvolveu-se a partir de 1950 com esses equipamentos substituindo outros métodos principalmente na mineração de carvão.

Durante a Segunda Revolução Industrial, no século XIX, diversos países, como Alemanha, Suécia e EUA, beneficiaram-se grandemente de seus recursos naturais.


A mineração e a Segunda Revolução Industrial (parte I)

Nenhum comentário: