Patentes Patéticas (nº. 92)

Quanto mais fontes de energia, melhor. Então porque ainda não usamos a eletricidade atmosférica? Ao contrário do que possa parecer, essa ideia não é recente — é recorrente. Benjamin Franklin (1706-1790) já sabia que os raios eram eletricidade pura, mas não havia demanda por eletricidade na América do Norte rural do século XVIII. Pouco mais de dois séculos após o nascimento de Franklin, Walter Pennock queria tirar eletricidade do ar. Pennock foi o criador do Apparatus for collecting atmospheric eletricity [Aparato para coleta da eletricidade atmosférica]:

Minha invenção relaciona-se a um método de coletar eletricidade de uma camada carregada com eletricidade em altas altitudes da atmosfera, através do meio de [sic; lê-se “through the medium of” no original] um cabo de fios suspenso por um ou mais balões e conduzindo essa eletricidade para a superfície terrestre. O objetivo de minha invenção é prover uma condução para a força eletromotiva que se encontra nas camadas superiores da atmosfera até a superfície da Terra, onde possa ser utilizada para fins comerciais ou outros propósitos.

Assim começa a patente nº. 911.260 [pdf], emitida pelo U.S. Patent Office em 2 de fevereiro de 1909. Por uma dessas irônicas coincidências históricas, Walter Pennock era, como Franklin, morador de Filadélfia, Pensilvânia. Porém, ao contrário de Pennock, Franklin nunca patenteou suas invenções.

Ao longo da patente, Pennock explica que, enquanto as camadas inferiores da atmosfera formam “um dos melhores isolantes de eletricidade”, as camadas superiores de “atmosfera rarefeita dão um bom meio condutor, como demonstrado pelo tubo de vácuo”. Para Pennock, essa diferença entre as camadas atmosféricas “causa uma obstrução à corrente elétrica em sua passagem para a superfície terrestre sob condições ordinárias”. O inventor esclarece que, em condições atmosféricas extraordinárias, como tempestades, essa passagem de eletricidade torna-se possível.

O que o americano busca, portanto, é um meio de ganhar rios de dinheiro com eletricidade de graça controlar essa passagem e permitir que a humanidade use essa eletricidade gerada naturalmente:

Através de minha invenção, eu proporciono um mecanismo para coletar a energia elétrica ou força criada pela natureza e armazenada nas camadas superiores de ar rarefeito da atmosfera da terra, permitindo uma condução para tal energia elétrica até a superfície terrestre.

Para isso, Walter Pennock propõe o uso de eletrodos com formato de serpentina esférica (vide Fig. 2) que seriam suspensos por balões ancorados ao solo e ligados por cabos a “acumuladores”:

Com o aparato arranjado e conectado da maneira ilustrada pela Fig. 1, a energia elétrica nas altas camadas da atmosfera terrestre passa para e através das espirais esféricas condutivas 6 ou 6´ para o condutor 9 e é adequadamente armazenada ou utilizada na superfície, enquanto os balões 11 suportam parte do peso dos cabos de ancoragem 12 e permitem que o balão 3 ascenda tão alto quanto possível ou necessário para entrar na dita camada da atmosfera terrestre. Pelo arranjo simétrico dos pontos de ancoragem 17 dos cabos 12 ou em qualquer outra posição além de uma linha reta, o balão 3 pode ser mantido em uma posição relativamente fixa em relação ao solo.

As espirais esféricas — que seriam uma espécie de rede de captura da eletricidade — deveriam ser feitas preferencialmente com diversos espinhos, à maneira do arame barbado. Isso, segundo o inventor, garantiria a máxima superfície de contato com as cargas elétricas.

Só que Pennock não explica a parte mais importante de sua tecnologia: como armazenar a energia captada. Ele diz apenas que “os terminais 15 da bateria de armazenamento 10 podem ser conectados a qualquer tipo de aparelho elétrico que se deseje operar”. O inventor filadelfiano não dá quaisquer dados técnicos das baterias e não apresenta estimativas da energia que poderia ser gerada pela atmosfera. Ao que tudo indica o sistema Pennock nunca saiu do papel.

A ideia toda é patética por se basear em uma série de mal-entendidos e talvez numa boa dose de wishful thinking. Os conhecimentos sobre a atmosfera e seus campos elétricos engatinhavam há um século atrás. Embora os elétrons já tivessem sido descobertos, muitos inventores ainda pensavam que eletricidade era um fluido, algo que poderia ser sugado de alguma forma por metais.

Mas já deviam saber, pela experiência, que cargas elétricas geralmente não passam do ar para uma superfície metálica, pois a rigidez dielétrica do ar é de 30 kV/cm. Isso significa que somente uma carga muito grande, com centenas de milhares de volts, passaria do ar para as espinhentas esferas espiraladas e daí para as baterias. Na prática, não seria muito diferente de um raio. Mesmo que tais cargas elétricas fossem captadas dessa forma, não haveria como armazená-las. Até hoje carregar uma bateria com tanta energia em tão pouco tempo é impossível. Imagine tentar fazer o mesmo com baterias ácidas do início do século XX… BOOM!

Pennock via seu sistema como um coletor de eletricidade atmosférica potencialmente revolucionário. Embora tenha concedido a patente, o U.S. Patent Office teve um pouco de bom-senso ao classificar a o invento como uma espécie de pára-raios — inventados, ironicamente, pelo Ben Franklin.