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ED 005

O ar-condicionado foi feito para o papel

Em 1902, Willis Carrier montou numa gráfica do Brooklyn uma máquina para secar o ar e manter o registro das cores impressas.

A sala de impressão de uma gráfica do Brooklyn em 1902, com serpentinas de água fria e dutos levando ar tratado para as prensas de quatro cores.

A sala de impressão do Brooklyn no verão de 1902

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Papel é uma esponja lenta. A fibra de celulose puxa água do ar quando o tempo fecha e devolve quando o tempo abre, e a folha muda de tamanho no caminho. Parada numa estante, a variação não incomoda ninguém.

Numa impressão a quatro cores, ela estraga a tiragem inteira. A técnica da época mandava a mesma folha passar quatro vezes pela máquina, uma cor por passagem, e cada camada tinha que cair sobre a anterior.

Se o papel crescesse entre a primeira e a segunda passagem, o amarelo saía fora do azul e a imagem ganhava uma franja colorida na borda. A gráfica só descobria o estrago com a pilha pronta, e pilha pronta com registro fora ia para o refugo.

No verão de Nova York a falha virava rotina. O ar do Brooklyn passava de setenta por cento de umidade em julho, a sala das máquinas ficava mais quente que a rua por causa dos motores, e o papel entrava numa medida e saía de outra.

As correções em uso eram paliativas. Empilhar barra de gelo nos cantos do galpão, abrir as janelas de madrugada para pegar o ar mais seco, atrasar a tiragem colorida até setembro. Nenhuma entregava um número estável para trabalhar em cima.

O ofício tinha o próprio remédio caseiro. O impressor deixava o papel aclimatando dias no galpão antes de rodar, e bastava uma frente úmida no meio da semana para o cálculo ir por água abaixo.

Nenhum fabricante de equipamento gráfico tratava o ar como parte da máquina. Ar era clima, clima era assunto do lado de fora da parede, e a régua da indústria olhava rotação, pressão e tinta.

A gráfica que cansou de jogar tiragem fora não procurou fabricante de prensa. Ela ligou para uma empresa de aquecimento e ventilação de Buffalo, e o pedido caiu na mesa de um engenheiro de 25 anos que ganhava dez dólares por semana.

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I  A invenção de hoje

O aparelho de tratar o ar

Um desenho técnico datado de 17 de julho de 1902 e uma encomenda com prazo de verão. O que hoje climatiza escritório, hospital e sala de cinema começou como pedido para segurar a umidade de um galpão de impressão.

Willis Haviland Carrier tinha 25 anos e um ano de formado quando assinou o desenho. Saiu de Cornell em 1901 com mestrado em engenharia e entrou na Buffalo Forge Company, fabricante de ventiladores e aquecedores, no departamento de testes.

O cliente era a Sackett and Wilhelms Lithographing and Publishing Company, no Brooklyn, que imprimia a revista de humor Judge e tinha acabado de perder tiragem colorida por causa do verão. A encomenda chegou como problema de umidade, nunca como pedido de ar frio.

Carrier atacou pelo ponto de orvalho. Ar quente carrega mais água que ar frio, e existe uma temperatura em que ele não segura mais nada e começa a soltar a água em forma de gota.

A partir daí a solução se escreve sozinha. Passar o ar por uma serpentina fria o bastante para ele cruzar essa temperatura, deixar a água condensar no metal e escorrer para fora, e o ar que sai do outro lado tem uma quantidade de vapor conhecida.

A máquina montada no Brooklyn seguia esse desenho. Um ventilador puxava o ar do galpão e empurrava por serpentinas alimentadas com água fria, a água condensada era recolhida embaixo, e o ar tratado voltava para a sala por dutos, o dia inteiro.

O alvo era um número, e o número era 55 por cento de umidade relativa, no verão e no inverno. A temperatura caía junto, porque não existe jeito de tirar água do ar sem esfriar, mas ela era consequência, nunca o objetivo.

A capacidade instalada equivalia a derreter cerca de 49 toneladas de gelo por dia, o jeito da época de medir refrigeração. Nenhuma fábrica de gelo do Brooklyn entregava aquele volume todo dia numa carroça.

Nada ali dependia de eletrônica ou de controle automático. Um termômetro, um higrômetro, um operador conferindo o mostrador e uma válvula de água fria bastavam para manter a sala na mesma medida a semana inteira.

A patente demorou. O pedido virou o documento número 808.897, concedido em 2 de janeiro de 1906, com o nome administrativo de aparelho para tratar o ar. O texto fala de umidade, temperatura e limpeza do ar, e não fala de conforto humano.

O conforto apareceu mesmo assim, por conta própria. Os operários passaram a arrumar motivo para trabalhar perto dos dutos, no único ponto do prédio onde julho não pesava, e a máquina comprada para o papel ganhou público humano sem que ninguém a vendesse assim.

 
 

II  Acidente ou projeto

O desenho datado de 17 de julho

Não houve acaso na origem. Houve encomenda paga, requisito escrito, prazo de verão e um engenheiro de 25 anos que resolveu a falha pela física do vapor de água. O acaso ficou para o uso que nenhum cliente pediu.

A versão de almanaque costuma contar que o ar-condicionado foi inventado para refrescar gente e que a gráfica entrou como detalhe do começo. A ordem é a inversa, e a inversão explica o desenho.

Uma máquina feita para conforto teria nascido com outro alvo. Ela mediria temperatura na altura do rosto e trocaria de ajuste conforme a reclamação. A do Brooklyn media a água contida no ar e ignorava a opinião de quem estava na sala.

O requisito do cliente cabia em três linhas, e as três aparecem na engenharia da peça.

1.  A umidade da sala fica em 55 por cento, em julho e em janeiro, sem depender do tempo lá fora.

2.  A temperatura para de oscilar durante a tiragem, para a folha não mudar de medida entre uma cor e a seguinte.

3.  O ar volta limpo da fuligem das caldeiras, porque partícula em suspensão suja tinta ainda molhada.

Cada linha responde a um jeito de perder dinheiro: refugo por registro fora, parada de máquina no meio da tiragem e página manchada. Requisito escrito antes do desenho é o que separa encomenda de tentativa.

O método era declarado. Carrier resumia a própria disciplina numa frase que os colegas repetiam na Buffalo Forge.

"Eu só pesco peixe que se come e só caço caça que se come, inclusive no laboratório."

Willis Carrier, citado em Willis Haviland Carrier: Father of Air Conditioning, de Margaret Ingels, 1952

A frase descreve o que veio depois. Em 1906 o termo ar-condicionado apareceu em outro ramo, cunhado por Stuart Cramer, engenheiro de fiação de algodão que umidificava o ar do tear para o fio não arrebentar. Carrier gostou do nome e adotou.

Em 1911 ele levou à sociedade americana de engenheiros mecânicos as fórmulas psicrométricas racionais, que amarram temperatura, umidade e ponto de orvalho num gráfico só. Antes daquele trabalho, tratar ar era prática de oficina. Depois, virou cálculo com tabela.

Em 1915, com mais seis engenheiros, ele deixou a Buffalo Forge e abriu a Carrier Engineering Corporation com 32.600 dólares das economias dos sete. A carteira de clientes era industrial: gráfica, fiação, macarrão, tabaco.

Em 1922 veio a peça que abriu a porta seguinte, o compressor centrífugo de refrigeração, que fazia o mesmo serviço com menos máquina e com um refrigerante menos arriscado que a amônia. Só com ele ficou viável esfriar um salão cheio de gente.

Guarde o carimbo do dia assim. Encomenda de cliente, requisito em três linhas, desenho datado, patente concedida três anos e meio depois. O acaso do ar-condicionado não está na invenção. Está nas duas décadas que ela levou para encontrar o público que hoje parece óbvio.

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III  O problema que ela resolveu

Papel que muda de tamanho

O problema: o papel muda de tamanho conforme a água que o ar entrega, e a impressão colorida exige que quatro camadas caiam no mesmo lugar. Entre uma passagem e outra, meio milímetro de diferença já aparece como borda desalinhada na cara do leitor.

A troca: o ar do galpão passa por uma serpentina fria, larga a água no metal e volta com a umidade num valor fixo. A folha para de crescer e encolher no meio do trabalho, e o registro das cores se mantém do primeiro ao último exemplar.

O que mudou: a gráfica deixou de depender do tempo para programar tiragem colorida. Julho virou um mês igual aos outros no calendário de produção, e o refugo de verão saiu da conta de custo.

O tamanho do ganho está na física do material. Uma folha varia perto de um milésimo do próprio comprimento quando a umidade relativa sobe dez pontos, e num formato de setenta centímetros a diferença passa de meio milímetro.

O princípio saiu da gráfica e foi para tudo que não tolera variação. Fiação, fábrica de chocolate, sala de cirurgia, laboratório de remédio, sala limpa de semicondutor e centro de dados nascem do mesmo cálculo de ponto de orvalho.

O conforto humano chegou pela bilheteria. Em 1922 o Metropolitan Theatre, em Los Angeles, recebeu um sistema Carrier, e no fim de maio de 1925 o Rivoli, na Times Square, abriu a temporada anunciando ar resfriado na marquise. A fila deu a volta no quarteirão.

Antes daquela temporada, sala de cinema fechava no verão. O público não aguentava o salão lotado sem janela, e o estúdio guardava o filme bom para o tempo esfriar.

O ar frio inverteu o calendário do setor. O verão virou a melhor bilheteria do ano porque a sala escura passou a ser o lugar mais fresco da cidade.

A casa demorou mais. O aparelho residencial apareceu em 1928 com o nome de Weathermaker, a crise de 1929 e a guerra empurraram a adoção, e só com a janeleira do pós-guerra o equipamento entrou no orçamento de família.

Fora dos países de clima temperado, o efeito apareceu em outra escala.

"O ar-condicionado foi a invenção mais importante para nós, talvez uma das invenções decisivas da história. Ela mudou a natureza da civilização ao tornar possível o desenvolvimento nos trópicos."

Lee Kuan Yew, entrevista ao Wall Street Journal, 1999

Hoje o cálculo do Brooklyn responde por uma fatia visível da energia do planeta. A Agência Internacional de Energia estima que ar-condicionado e ventiladores consomem cerca de um décimo de toda a eletricidade do mundo.

A academia nacional de engenharia dos Estados Unidos colocou ar-condicionado e refrigeração entre as vinte maiores realizações de engenharia do século 20. A máquina entrou na lista pelo conforto que dá a quem está na sala. Ela entrou no mundo pela cor bem impressa de uma revista de humor.

"Quantas horas você passou hoje dentro de um ar que alguém desenhou para o papel?"

 
 
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Que tipo de cliente encomendou a Willis Carrier, em 1902, a máquina reconhecida como o primeiro ar-condicionado moderno?

AUma sala de cinema em Nova York
BUma gráfica de litografia no Brooklyn
CUma fiação de algodão na Carolina do Norte
DUm hospital em Buffalo

Resultado da última edição: 0% acertaram.

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