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Geociência no Encontro GSA Connects 2022 da Sociedade Geológica da América – Strong The One

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A transição da Grã-Bretanha da energia hidráulica para a energia a vapor baseada no carvão preparou o terreno para a Revolução Industrial do século XIX, que transformou grande parte da Europa e da América do Norte em sociedades predominantemente urbanas e industrializadas. Um argumento de longa data para esse movimento “longe da água” foi que a Grã-Bretanha não tinha mais recursos hídricos suficientes para satisfazer as crescentes demandas de energia de suas fábricas têxteis.

Agora, uma nova pesquisa a ser apresentada na terça-feira na reunião anual da The Geological Society of America indica que o poder potencial do fluxo de apenas algumas bacias fluviais inglesas foi totalmente aproveitado em meados do século XIX. Em vez disso, os registros históricos de precipitação sugerem que os fluxos baixos causados ​​por secas periódicas podem ter desempenhado um papel muito mais importante na mudança do país para a energia a vapor.

“As causas e consequências da Revolução Industrial permaneceram um tema quente de debate acadêmico desde que o termo foi popularizado na década de 1880”, diz Tara Jonell, pesquisadora de pós-doutorado na Escola de Ciências Geográficas e da Terra da Universidade de Glasgow. “A maior parte da literatura se concentrou no papel da energia a vapor na condução da Revolução Industrial, mas nossa equipe encontrou mais evidências que apoiam os estudos anteriores, argumentando que a água forneceu a maior parte da energia durante as primeiras quatro a seis décadas da revolução”.

A equipe, que inclui os investigadores principais Adam Lucas e o falecido Paul Bishop, também encontrou indicações de que a Escócia continuou usando a energia da água por mais tempo do que a Inglaterra. Isso é significativo, diz Jonell, porque a narrativa predominante é que a indústria têxtil britânica abandonou em grande parte a energia hidráulica porque a energia a vapor se tornou mais barata ou porque os recursos hídricos existentes se esgotaram. “Descobrimos que nenhuma dessas alegações é credível”, diz Jonell.

Mapeando a transição

Bishop e Lucas iniciaram este projeto depois de determinar que quase nenhuma atenção havia sido dada aos papéis que o clima e a geografia física desempenharam na transição da Grã-Bretanha para a energia a vapor. Apenas um estudo anterior de 1983 havia tentado avaliar essa mudança histórica com base em observações do mundo real e análise de custos. Mas esses resultados se basearam em registros de chuva modernos e foram gerados apenas na escala de bacias hidrográficas individuais, então Bishop e Lucas procuraram revisitar o poder hídrico histórico.

Para gerar mapas históricos de potencial de energia em escala nacional, os pesquisadores ajustaram conjuntos de dados topográficos com geometrias de fluxo “verdadeiras” e os combinaram com conjuntos de dados de grade de precipitação e evaporação calibrados por medições históricas de pluviômetros. Como o período de foco dos pesquisadores é de 1770 a 1890, eles também montaram um banco de dados para corrigir a infraestrutura moderna, incluindo milhares de barragens, açudes, pontes de passagem e aquedutos. Isso cria regiões artificialmente íngremes e poderosas do rio que levariam a erros que distorceriam os dados e, portanto, devem ser corrigidos, de acordo com Jonell. A equipe então comparou o poder potencial das bacias fluviais inglesas e escocesas com suas demandas relatadas para estimar o grau em que os recursos hídricos de cada bacia foram utilizados durante esse período de 120 anos.

Os resultados indicam que por volta de 1838, muitas bacias inglesas e escocesas permaneciam subutilizadas, e que a demanda de água excedia em muito a disponibilidade de água apenas nos corredores industriais de água mais lotados. A equipe também descobriu que, sob condições hidrológicas médias, a Escócia forneceu mais potencial de energia do que o norte da Inglaterra. “Nossas descobertas até o momento demonstram uma regionalidade muito mais sutil na disponibilidade e utilização de energia na Grã-Bretanha do que as narrativas tradicionais da Revolução Industrial sugerem”, diz Jonell.

Seca como motorista

Como o único estudo anterior para analisar o potencial de energia hidráulica usou precipitação moderna (pós-1960), os pesquisadores também reuniram conjuntos de dados históricos de grade de umidade e recalcularam os resultados para ver como os dados mais antigos afetariam suas estimativas de energia. Eles descobriram que o norte da Inglaterra e da Escócia podem ter experimentado períodos de baixo fluxo de rios, sugerindo que a seca episódica pode ter sido um fator natural importante, mas subestimado, na evolução dinâmica “longe da água”.

“Sabemos a partir de evidências de arquivo, incluindo testemunhos de uma variedade de inquéritos parlamentares no início de 1800, que as flutuações sazonais nas chuvas criaram problemas reais para os fabricantes que usavam energia hidráulica”, diz Peter Jones, pesquisador de pós-doutorado da Universidade de Glasgow que trabalha na área social e história ambiental do projeto. “A falta de água no verão e as inundações no outono ou inverno significavam que muitas fábricas passavam por períodos significativos de trabalho reduzido e, nos piores anos, podiam efetivamente fechar as fábricas por dias, ou até semanas, de cada vez.”

Isso, explica Jones, não era novidade: era algo que os moleiros de milho (grãos) enfrentavam desde pelo menos a Idade Média. Mas, à medida que a energia hidráulica foi aplicada a operações de fabricação cada vez maiores a partir da década de 1770, o problema tornou-se grave o suficiente para ameaçar a viabilidade de um negócio. “É apenas um pequeno passo para reconhecer que, em alguns locais, períodos elevados ou prolongados de seca podem ameaçar setores inteiros da indústria movida a água”, diz Jones.

Ao mapear quando, como e por que a transição da água para a energia a vapor ocorreu em diferentes regiões para diferentes tecidos, os pesquisadores esperam demonstrar que as formas renováveis ​​de energia foram muito mais importantes para a Revolução Industrial do que se reconheceu até agora. A Escócia estava lado a lado com a Inglaterra em termos de tecnologia e produção no século XIX. “Esperamos que ambas as descobertas forneçam correções para as percepções comuns de que a Inglaterra foi a primeira, única e principal potência da Revolução Industrial, e que a dependência de formas renováveis ​​de energia no início do período moderno era um obstáculo – e não um facilitador. de — desenvolvimento tecnológico e crescimento econômico”, concluem Lucas e Jonell.

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