Uma vez que as comunidades de toda a Califórnia enfrentam falhas de energia generalizadas e o debate sobre como manter a grelha com fúrias fiáveis, decidi ir ao cinema por algum contexto histórico na nossa rede eléctrica, vendo The Current War: Director’s Cut na noite de abertura. Com um grande elenco, as minhas esperanças eram grandes, mas o filme era apenas OK.
É uma pena que o filme não fosse mais convincente, porque esta é uma história fascinante que merece muito mais atenção. O filme retrata a “guerra” do final do século XIX entre George Westinghouse e Thomas Edison que acabaria por determinar quais as tecnologias utilizadas para construir os alicerces da rede eléctrica que utilizamos hoje. Enquanto Edison defendia os sistemas de corrente contínua (CC), Westinghouse promovia os sistemas de corrente alternada (CA), e a competição entre os dois era feroz.
Enquanto saía do teatro, não conseguia deixar de me perguntar: porque é que os sistemas CA da Westinghouse triunfaram exactamente sobre os sistemas CC de Edison?
Depois de ter feito uma pequena escavação, encontrei a resposta.
Aviso: Este post contém spoilers, se é que existe tal coisa para um filme histórico.
AC vs. DC
A diferença fundamental entre a electricidade CA e CC é que a CC flui constantemente numa direcção (daí a corrente “directa”) e não muda com o tempo, enquanto a CA oscila para trás e para a frente (daí a corrente “alternada”) e muda constantemente com o tempo.
p>AC electricidade alternada para a frente e para trás ao longo do tempo, enquanto que a electricidade CC permanece constante. O filme explicou que o maior desafio para a electricidade CC de Edison era que não podia ser transmitida a longas distâncias. Como resultado, o sistema de Edison exigia uma central eléctrica a cada quilómetro ou mais. Embora isso funcionasse bem em áreas densamente povoadas como Nova Iorque (que foi a localização da primeira central eléctrica dos Estados Unidos, construída por Edison), esse modelo era extremamente caro e impraticável em áreas mais rurais.
Mas também sabia que hoje em dia, algumas das linhas de transmissão mais longas do mundo utilizam electricidade de corrente contínua.
Então o que é que dá? Se a electricidade CC é uma grande opção para linhas de transmissão de longa distância modernas, porque é que Edison não podia transmitir mais a sua electricidade CC?
Transformadores fizeram da CA o vencedor
A resposta tem menos a ver com diferenças entre CA e CC e muito mais com um componente pouco conhecido da nossa rede eléctrica: transformadores.
Não importa o que se faça, a transmissão de electricidade envolve perdas de energia. (A menos que tenha um supercondutor!) Mas pode minimizar essas perdas ao transmitir electricidade a tensões mais elevadas. A tensão pode ser pensada como o “empurrão” que move partículas carregadas e cria corrente eléctrica – quanto mais forte for o empurrão, menos energia perde. Os transformadores são a tecnologia chave utilizada para mudar a tensão de modo a poder empurrar com mais força (e perder menos energia) ao transmitir electricidade.
A geração e o consumo de electricidade ocorrem em tensões mais baixas, e os transformadores são utilizados para aumentar a tensão antes da transmissão (para reduzir as perdas de energia) e diminuir a tensão antes da electricidade ser consumida.
Pode pensar em linhas de transmissão de alta tensão como uma auto-estrada vazia onde os carros circulam a alta velocidade, e pode pensar em linhas de baixa tensão como ruas laterais onde os carros circulam muito mais devagar. O transformador é a ligação entre as linhas de alta e baixa tensão, ou na analogia da auto-estrada, é a auto-estrada dentro e fora das rampas que liga as ruas laterais à auto-estrada.
Transformadores são uma parte essencial da rede – aumentam a tensão (“step up transformers”) antes da transmissão de longa distância e diminuem a tensão (“step down transformers”) antes de distribuírem electricidade aos clientes para utilização. A transmissão de electricidade a tensões mais elevadas ajuda a minimizar as perdas de energia.
Inventores do final do século XIX compreenderam como fazer transformadores, mas o mais importante aqui é que os transformadores só funcionam com electricidade CA. Voltando à diferença fundamental entre a electricidade CA e CC que expliquei anteriormente, os transformadores requerem uma tensão variável no tempo para funcionar, e como a corrente contínua é constante e a corrente alternada é variável no tempo, os transformadores só funcionam com electricidade CA.
Na altura, não havia nenhum método fácil para alterar a tensão da electricidade CC, e isto é o que (temporariamente) a electricidade CC está condenada a funcionar. Uma vez que não havia maneira de aumentar a tensão da electricidade CC antes da transmissão, a electricidade CC não podia viajar muito longe sem grandes perdas, tornando os sistemas CC inferiores aos sistemas CA.
p> Linhas de transmissão CC de alta tensão transportam electricidade entre a fronteira Washington/Oregon e o Sul da Califórnia através do Pacific DC Intertie. Mas a corrente contínua voltou
Só muito mais tarde é que os engenheiros desenvolveram a tecnologia que poderia ser utilizada para converter eficazmente a corrente alternada em corrente contínua, o que ajudou a iniciar a era das linhas de transmissão em corrente contínua de alta tensão. Uma vez que a transmissão DC de alta tensão tem perdas de energia inferiores à AC em distâncias muito longas, as linhas de transmissão mais longas do mundo utilizam electricidade DC. Por exemplo, os EUA têm uma linha de transmissão CC de 846 milhas de alta tensão que liga a fronteira Washington/Oregon ao sul da Califórnia.
Westinghouse para a vitória
O clímax do filme vem quando a Westinghouse está a jogar bilhar com Nikola Tesla (sim, o inventor para quem a companhia de carros eléctricos é nomeada). O telefone toca, e Westinghouse fica a saber que a sua proposta para alimentar a Feira Mundial de Chicago de 1893 foi aceite.
Neste momento, o jogo termina para Edison. Westinghouse e os seus sistemas eléctricos AC ganharam.
Confissão: Eu estava a torcer pela Westinghouse o tempo todo
Antes de terminar este post, devo admitir que estava a torcer pela Westinghouse durante todo o filme. Acontece que o meu avô trabalhou na Westinghouse Electric Corporation durante toda a sua carreira. O meu avô até patenteou inúmeras invenções (muitas das quais eram novas tecnologias para transformadores), e a Westinghouse Electric Corporation detinha essas patentes.
Mas para complicar ainda mais as coisas, o avô da minha mulher trabalhou para a General Electric (que é a empresa sucessora da Edison). Portanto, acho que foi bom a minha mulher não ter vindo ver este filme comigo!
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