Ao longo da história, o primeiro compressor mecanizado a ser produzido foi o fole acionado manualmente, inventado por volta de 1.500 a.C. para uso no processo de fabricação do bronze. Acionados por pedais ou rodas d’água, os foles permaneceriam em uso pelos dois mil anos seguintes, sem grandes alterações estruturais.

Com o aumento da capacidade das fornalhas de coque, os foles foram substituídos por um cilindro de sopro acionado por uma roda d’água, inventado em 1762 por John Smeaton (1724-1792). Mas o maior avanço técnico dos compressores, contudo, ocorreria após o inglês John “Iron-Mad” Wilkinson (1728–1808) inventar uma máquina furadeira para canhões, que também produzia grandes cilindros de ferro fundido com bom acabamento e que puderam ser utilizados em máquinas a vapor e máquinas sopradoras.

TRANSMISSÃO

A primeira dessas máquinas, considerada como o primeiro protótipo de um compressor mecânico, foi construída por Wilkinson e instalada em sua oficina em 1776. A pressão produzida pelo equipamento era da ordem de 1 bar, o máximo que as juntas de couro usadas no controle das válvulas de madeira – posteriormente substituídas por válvulas de aço – conseguiam suportar. Inicialmente, esses equipamentos eram utilizados no fornecimento de ar para o processo de combustão das fornalhas de metalurgia e também para a ventilação de operações subterrâneas, principalmente em mineração.

Aliás, o uso do ar comprimido como meio de transmissão de energia começou a ser considerado após a constatação, ocorrida por volta de 1800, de que o vapor tinha seu uso limitado a curtas distâncias devido ao rápido resfriamento e condensação. Entre 1801 e 1862 a quantidade de minas na Inglaterra quadruplicou, levando a Holman Brothers a produzir perfuratrizes pneumáticas.

A primeira transmissão de ar comprimido em grande escala ocorreu na construção do túnel Mont Cenis, nos Alpes suíços, um túnel ferroviário de linha dupla com 13,6 km de extensão. A obra começou em 1857 inicialmente com perfuração manual, mas devido ao lento avanço obtido, decidiu-se usar perfuratrizes pneumáticas de rocha que operavam com pressão de 6 bar, acionadas por compressores projetados pelo engenheiro-chefe da obra – Germain Sommeiller (1815-1871) – e instalados nos emboques. Apesar dos frequentes problemas mecânicos enfrentados pelos equipamentos, a perfuração foi bem-sucedida e, após a conclusão da obra em 1870, a possibilidade de transmissão do ar comprimido por grandes distâncias foi comprovada.

INDÚSTRIA

O sucesso da empreitada levou a discussões sobre a possibilidade de se construírem redes de distribuição de ar comprimido para alimentação da indústria. Na França, o engenheiro Viktor Popp obteve em 1888 uma concessão para usar o sistema de esgotos de Paris como passagem das linhas que supririam alguns pontos da cidade.

Para isso, foi construída uma central de compressores com 1.500 kW, que alimentava 7 km de linhas principais, aos quais foram acrescentados 5 km de linhas secundárias, chegando-se em 1896 a quase 50 km de redes, com uma potência total de 300 hp. O sistema também alimentava relógios acionados por pulsações regulares da central, que obtiveram grande sucesso e foram instalados em restaurantes, lojas, fábricas, escritórios e outros locais. Na mesma época, sistemas de ar comprimido também foram implantados em outras cidades, como Birmingham e Buenos Aires.

Em uma reação em cadeia, a disponibilização do ar comprimido levou a uma série de outros inventos, tais como sistemas pneumáticos de remessa, elevadores de passageiros, motores para acionamento de equipamentos e geradores para iluminação.

O inovador serviço realizado em Paris tornou-se objeto de estudo por técnicos da maioria dos países, que invariavelmente concluíam que se tratava do sistema de distribuição de energia do futuro. Na ocasião, esses mesmos técnicos tiveram uma posição totalmente contrária ao uso de redes de distribuição de energia elétrica (que ainda estavam no início de seu desenvolvimento), listando inúmeras razões técnicas para demonstrar a inviabilidade desse sistema, que também tinha seus defensores.

DIVERSIFICAÇÃO

Já na década de 30 do século XX, apareceram os primeiros compressores do tipo “parafuso”, cuja primeira patente havia sido requerida em 1878 por Heinrich Krigar, na Alemanha. Na segunda metade do século, o principal avanço registrado foi a produção de compressores com velocidade variável, que permitiam reduzir o consumo de energia de acordo com o nível de solicitação.

No futuro, é possível que o ar comprimido participe dos processos de transporte e armazenagem da energia produzida por fontes alternativas.

Leia na próxima edição: Os pioneiros do ar comprimido

Entidade dedica-se à história das máquinas

A HCEA (Historical Construction Equipment Association) é uma organização sem fins lucrativos cujo principal objetivo é preservar a história dos equipamentos de construção, dragagem e mineração a céu aberto, para divulgação junto ao público leigo.

Com sede em Bowling, Ohio, nos EUA, a entidade mantém um museu o único do gênero em todo o mundo com equipamentos e materiais destinados a preservar a memória desses equipamentos e seus desenvolvedores. Nos eventos, máquinas com importância histórica são recuperadas, exibidas e operadas para ampliar o conhecimento ou mesmo para mera diversão do público. O museu possui uma área destinada para a restauração de máquinas, que é realizada por voluntários.

O acervo possui mais de 90 unidades produzidas entre 1800 e 1960, além de grande quantidade de informações impressas e vídeos. A literatura técnica e comercial dos equipamentos também está preservada, podendo ser disponibilizada para pesquisa sob requisição.