Como a Frick Company fabricava gelo em escala industrial

De onde vem o gelo? Da porta da geladeira, responderia a maioria de nós. Mas a tecnologia necessária para produzir o tipo de gelo “artificial” que hoje consideramos tão comum demorou bastante a se desenvolver e, como aconteceu com muitos produtos ao longo do tempo, começou em uma escala muito maior.

O conceito de produzir gelo artificial surgiu já na década de 1850, quando foram depositadas várias patentes de engenhocas destinadas à fabricação de gelo. Até então, grandes blocos eram retirados diretamente de lagos congelados no norte, embalados em palha, cortiça ou serragem e enviados para o sul, onde eram guardados em depósitos construídos especialmente para esse fim. Dependendo da distância percorrida e das temperaturas durante a viagem, a mercadoria podia literalmente derreter antes de chegar ao destino. Em teoria, produzir gelo em fábricas mais próximas do local de consumo era mais prático; na realidade, porém, apresentava enormes dificuldades. O maquinário necessário era gigantesco, complicado e caro — tanto que não era possível vender gelo artificial por um preço competitivo com o gelo natural sem perder dinheiro.

Os invernos de 1889 e 1890, contudo, foram excepcionalmente amenos. A escassez de gelo resultante, combinada com preocupações crescentes a respeito da poluição dos lagos, foi suficiente para reduzir a diferença de rentabilidade entre o gelo natural e o artificial. Foi nesse contexto que entrou em cena a fundição de motores e equipamentos de colheita de George Frick, em Waynesboro, na Pensilvânia. Depois de passar a vida projetando e construindo motores a vapor e debulhadoras nos primeiros tempos da mecanização agrícola, o próprio George havia se aposentado havia muito tempo e deixado a administração da empresa para os filhos. O mais velho, conhecido como A. O., juntou-se ao engenheiro Alfred Penney no fim da década de 1880 para projetar uma “máquina de refrigeração”, que combinava um motor a vapor especializado, chamado “Corliss”, a um compressor de amônia de grandes dimensões para produzir o fluido refrigerante.

Essa máquina de refrigeração podia fornecer resfriamento mecânico em escala imensa. Indústrias como cervejarias e frigoríficos estiveram entre as primeiras a adotar a tecnologia, interessadas em manter a produção durante todo o ano conservando seus edifícios a uma temperatura baixa e constante.

A Frick construiu sistemas de refrigeração para diversos tipos de negócio, mas tinha orgulho especial daquele que instalou em 1896 no frigorífico da Armour, no Missouri. Batizado de “A Maior Máquina de Gelo do Mundo”, o equipamento exigiu quinze vagões ferroviários em trilhos especialmente reforçados para transportar suas 350 toneladas de Waynesboro a Kansas City. Foi a maior máquina que a Frick chegou a construir e funcionou ininterruptamente na fábrica da Armour por quarenta anos.

Por mais impressionantes que fossem, aquelas máquinas colossais de refrigeração constituíam apenas o componente motriz de uma fábrica de gelo bem-sucedida. Essas instalações eram realizações de engenharia mecanicamente complexas. Tinham uma vasta área ocupada por recipientes retangulares com tampa, submersos e prontos para serem enchidos — como uma forma subterrânea de cubos de gelo. Depois de preenchidos, os recipientes de água permaneciam mergulhados em um tanque de salmoura resfriada por amônia e levavam até três dias para congelar. Eram então içados do piso por correntes presas a um guindaste móvel de vinte toneladas, esvaziados por um mecanismo de tombamento, cortados e embalados para transporte.

A transparência do gelo logo se tornou motivo de orgulho, pois o gelo límpido — e, portanto, denso — mantinha sua forma por mais tempo. O segredo era a agitação mecanizada, e a Frick estava na vanguarda do desenvolvimento das ferramentas necessárias para obter um gelo perfeito. Uma edição de seu livreto promocional Ice and Frost declarava: “É com orgulho justificável que destacamos o fato de que a Frick Company é pioneira na fabricação de máquinas para produção de gelo e refrigeração” (Série A, nº 8). Fotografias publicitárias mostravam blocos de gelo com pessoas posicionadas atrás deles, como se estivessem olhando através de vidraças. “Observação: os homens estão atrás do gelo”, insistia um dos anúncios.

Fábricas de gelo construídas pela Frick e por muitas outras empresas se espalharam pelo país e, na virada do século, quase oitocentas estavam em operação. A Frick também exportava instalações para produção de gelo, construindo unidades no Japão, na Índia, na Tailândia — então chamada Sião —, na Grécia e em outros países, em número suficiente para justificar a publicação de sua revista comercial de refrigeração, Ice and Frost, em vários idiomas.

Além do uso comercial e industrial em grande escala, o gelo em blocos continuou sendo usado nas décadas de 1920 e 1930 em caixas de gelo domésticas, precursoras das geladeiras. O entregador de gelo da região carregava sua carroça, ou caminhão, e entregava um bloco em cada residência. Muitas vezes entrava diretamente nas casas e colocava o gelo dentro do aparelho do cliente, independentemente de os moradores estarem presentes.

Na década de 1940, a Frick e outras empresas do setor já haviam avançado para tecnologias de refrigeração em escala menor, que acabariam dando origem às unidades de geladeira e congelador que conhecemos atualmente. As centenas de fábricas e depósitos de gelo espalhados pelo país fecharam, e quase não restaram vestígios daquela indústria. Numa publicação de Ice and Frost de 1926, a Frick afirmava: “... a experiência anterior provou que a demanda por gelo cresce a cada ano e ... isto é apenas o começo de uma demanda constantemente crescente”. Ao que parece, a visão da empresa sobre o futuro não era tão cristalina quanto seu gelo.

O refrigerador de Einstein e Szilard

As geladeiras da década de 1920 eram mortais. Seus compressores motorizados apresentavam defeitos com facilidade, permitindo que os refrigerantes — isto é, gases tóxicos — escapassem e adoecessem ou matassem famílias inteiras enquanto dormiam. Albert Einstein e seu colega Leo Szilard, físicos da Universidade de Berlim, decidiram enfrentar o problema em 1926 e inventaram uma bomba destinada a substituir o compressor motorizado das geladeiras. O dispositivo, hermeticamente fechado e sem peças móveis, baseava-se nas pesquisas de ponta de Einstein e Szilard em eletromagnetismo e termodinâmica.

Einstein e Szilard receberam uma patente norte-americana por seu novo aparelho e método de refrigeração em 11 de novembro de 1930. Entretanto, depois de sete anos de trabalho árduo, não conseguiram comercializar a invenção. Algumas dificuldades ainda são familiares aos inventores de hoje: inovações concorrentes em outros países e apoio insuficiente dos investidores nacionais, para citar dois obstáculos. Outras são menos comuns: colapso econômico total e violência política generalizada.

Reinventando a geladeira

Einstein e Szilard haviam se conhecido no começo da década de 1920, quando Szilard ainda era doutorando em física na Universidade de Berlim. Professor da instituição, Einstein apoiava o trabalho acadêmico de Szilard, mas o aconselhou a fazer algo prático — de preferência, obter uma ou várias patentes. Einstein era um inventor entusiasmado e havia trabalhado como examinador de patentes.

Em 1926, os dois começaram a procurar juntos uma solução para o problema disseminado das geladeiras que matavam. À medida que os refrigeradores domésticos substituíam as caixas de gelo, a imprensa multiplicava histórias alarmantes sobre vazamentos de cloreto de metila, dióxido de enxofre e amônia para dentro das casas. As válvulas das bombas costumavam ser as responsáveis.

Einstein e Szilard eliminaram o risco de vazamento descartando a bomba mecânica. Trabalhando sob os auspícios de diferentes empresas alemãs de engenharia, criaram um dispositivo sem peças móveis que, em vez disso, utilizava um campo eletromagnético para produzir a compressão necessária do gás refrigerante. Depositaram um pedido de patente na Alemanha em 16 de dezembro de 1926 e, exatamente um ano depois, fizeram o mesmo no Reino Unido e nos Estados Unidos.

Foram necessários três anos para que Einstein e Szilard recebessem a patente norte-americana nº 1.781.541. Durante esse período de espera, o mundo deles começou a desmoronar.

Uma inovação interrompida

A Grande Depressão atingiu a Alemanha no outono de 1929, quando bancos norte-americanos começaram a exigir o pagamento dos empréstimos de curto prazo concedidos a empresas alemãs. Em pouco tempo, não haveria mais capital para financiar projetos como o de Einstein e Szilard. Para piorar, a violência política se generalizou em 1930, como resultado do desemprego em massa e das manobras antidemocráticas das elites alemãs e dos extremistas de direita. O Partido Nazista assumiu a dianteira das agressões e assassinatos contra comunistas, socialistas e judeus. Esquadrões nazistas passaram a perseguir pessoas como Einstein e Szilard não apenas por serem judeus, mas também pelo pacifismo e pelo destaque que tinham na chamada “física judaica”. Jornais nazistas exigiam que Einstein e outros fossem perseguidos em suas próprias casas e expulsos do país.

Ao longo de 1930, aumentaram os ataques aos integrantes da comunidade judaica de Berlim, enquanto nazistas e suas ideias infiltravam-se nas instituições da cidade: jornais, escolas, universidades e polícia.

Apesar disso, Einstein e Szilard continuaram tentando colocar seu refrigerador em produção, mesmo quando as chances de fazê-lo na Alemanha praticamente desapareceram. Szilard e sua equipe aperfeiçoaram o protótipo na oficina que mantinham na General Electric Corporation alemã, em Berlim, até que a empresa cortou drasticamente seu orçamento de pesquisa diante do agravamento da crise econômica. Em uma viagem aos Estados Unidos em 1931, Einstein tentou encontrar interessados em sua invenção, mas sem sucesso.

O químico norte-americano Thomas Midgley havia acabado de demonstrar a segurança do Freon, nome comercial dado aos clorofluorcarbonetos (CFCs), uma mistura de compostos que contêm carbono, hidrogênio e diversos halogênios, como flúor e cloro. Em consequência disso, o desenvolvimento das tecnologias de refrigeração passou a favorecer novos refrigerantes, como os de Midgley, e não novos compressores, como o de Einstein e Szilard.

Foi nesse ponto que Einstein e Szilard interromperam o trabalho com a geladeira. Historiadores argumentam que o fizeram porque a invenção deixou de ser comercialmente viável após o surgimento do Freon. Isso pode ser verdade, mas outros fatores também atuavam contra os dois. A gravidade incomum da Grande Depressão na Alemanha acabou com seu financiamento; a rápida ascensão dos nazistas colocou suas vidas em perigo. Ambos fugiram da Alemanha na época em que Hitler consolidava seu poder, no começo da década de 1930.

É impossível saber o que Einstein e Szilard poderiam ter realizado se suas vidas profissionais e pessoais não tivessem sido interrompidas.

A vida posterior do refrigerador de Einstein e Szilard

O Freon, como se constatou, não era exatamente o milagre que parecera ser em 1930. Talvez não matasse as pessoas dentro de casa, como faziam os refrigerantes antigos, mas é um gás de efeito estufa que contribuiu para a destruição da camada de ozônio da Terra. No fim do século XX, quando as propriedades nocivas do Freon e de outros CFCs se tornaram conhecidas, cientistas e engenheiros voltaram a se interessar pelo refrigerador de Einstein e Szilard.

Em 2005, um grupo de pesquisa da Universidade de Oldenburg, na Alemanha, construiu um modelo funcional segundo as especificações de Einstein e Szilard de 1930. A bomba eletromagnética funcionou muito bem, levando a temperatura da câmara interna a gelados 0 °C, com os produtos químicos contidos de maneira segura e pouco propensos a causar danos a alguém.