O processo de mudança tecnológica na mineração do século XIX: a reconstrução histórica da cadeia de inovações1



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CLADHE I


SIMPÓSIO 31: “CIÊNCIA, TECNOLOGIA E HISTÓRIA ECONÔMICA”.

O processo de mudança tecnológica na mineração do século XIX: A reconstrução histórica da cadeia de inovações1

Autor: Tânia Maria Ferreira de Souza2

Instituição: Pontifícia Universidade Católica - PUC Minas


Endereço Eletrônico: taniamar@pucminas.br

A visão do estágio tecnológico da mineração no mundo oitocentista deveria ter uma relação estreita com a história econômica da mudança tecnológica. Como Mokyr (1990, p.12) relatou, “an essay on the economic history of technological change inevitably contains dates, names and places. By its nature, the tale of technological creativity requires citing who first came up with an idea and who made the critical revisions and improvements necessary for the idea to work.”3

Por contemplar o mesmo enfoque, este artigo analisa a cadeia de inovações na mineração mundial sob a perspectiva histórica. Isso significa que inevitavelmente serão examinadas as mudanças tecnológicas ocorridas tais como as inovações em prospecção, perfuração e operações de desmonte aplicadas à mineração, assim como também os novos processos de concentração e separação dos minérios misturados (processos de trabalho nas minas subterrâneas – operações da mina – e o tratamento dos minérios obtidos).

Como se está analisando o setor mineral, é valioso observar que as duas premissas básicas em questão são as seguintes: 1) invenção e inovação são complementares; 2) a cadeia de inovações na mineração mundial foi sustentada por microinvenções.4

Tendo em vista a primeira premissa, este link complementar entre invenção e inovação é muito importante na mineração, devido aos aperfeiçoamentos cumulativos que conduzem a níveis mais altos de produtividade. Este gradualismo, que incorpora novas técnicas, significa que durante os estágios de implementação, invenções foram usualmente aperfeiçoadas, formatadas e modificadas em modelos que qualificam as pequenas mudanças elas mesmas como invenções. A difusão de inovações para outras economias, como se pressupõe ter ocorrido entre Inglaterra e Brasil, freqüentemente exigiu adaptações às condições locais e, em muitos casos, possibilitou maiores ganhos de produtividade como resultado do ‘learning by doing’. Nesse tocante, Rosenberg (2006, p.255), argumenta que os aperfeiçoamentos tecnológicos ultrapassam o estágio de geração da necessidade de tipos específicos de novos conhecimentos porque os progressos somente se efetivam por meio da experiência real com uma nova tecnologia em seu ambiente operacional5. A idéia de mudança tecnológica gradual aponta para a segunda premissa que também está relacionada às peculiaridades do setor mineral: a distinção entre micro e macroinvenções que foi proposta por Mokyr (1990, p.13). Essa distinção pode ser aplicada à indústria de mineração mundial oitocentista como uma boa moldura para se entender o processo do ‘learning by doing’.

Segundo Mokyr (1990, p.13), microinvenções podem ser definidas como“ the small, incremental steps that improve, adapt, and stream-line existing techniques already in use, reducing costs, improving form and function, increasing durability, and reducing energy and raw materials requirements”.6 Elas são conduzidas, pelo menos em alguma extensão, por variáveis econômicas, tais como a lei da oferta e demanda, e podem resultar de uma busca intencional por aperfeiçoamentos. Por outro lado, as macroinvenções são mais difíceis de entender, porque elas não são guiadas por forças imprevisíveis e parecem ser governadas pela sorte e gênio individuais, tanto quanto por forças econômicas. A maior parte delas resultaram de um golpe de gênio, sorte ou obra do acaso e por isso a dificuldade de explicar seu tempo de ocorrência. Nesse contexto, alguns sistemas tecnológicos, tais como as minas, são complexos e interrelacionados, e assim difícilmente abrigariam macroinvenções, devido ao caráter dramático das mudanças por ela contempladas. Nesses tipos de sistemas, melhorias são consideradas passo a passo, devido à resistência de outras partes. Na mineração, por exemplo, a estrutura que funcionou em um lugar pode não funcionar em todo lugar se as condições topográficas, climáticas ou do solo forem diferentes. Isso é a razão de se adaptar uma técnica para torná-la mais universal. Em resumo, como Mokyr (1990, p.296) ressalta: “gradual change will be the rule when the complementary technical support system is inadequate to support macroinventions”.7

Seguindo essa linha de raciocínio, pode-se argumentar que microinvenções têm dominado as mudanças na mineração mundial desde a Revolução Industrial, a despeito de exemplos de macroinvenções que transcenderam as especificidades das condições locais, tais como a aplicação de ar comprimido como uma fonte de energia nas minas.

Na verdade, numa perspectiva histórica mais rigorosa, desde a Idade Média os europeus já revelaram uma sede de aprendizado tecnológico, culminando na importação do Oriente de várias técnicas valiosas para o período subseqüente de efervescência industrial. A despeito de os estudiosos do assunto nem sempre concordarem sobre quais inovações a Europa importou do Oriente, quais ela desenvolveu independentemente e quais foram deduzidas por ambos de uma fonte comum, devido ao caráter das evidências, Landes (1994, p.33-34) ainda argumenta:

Os europeus da Idade Média, e mais ainda seus filhos, eram aprendizes inveterados – sobretudo de tecnologia. Sem dúvida, a história da difusão cultural no período pré-moderno é obscura; os especialistas desse campo apóiam-se maciçamente num material iconográfico descontínuo e ambíguo e em indícios filológicos traiçoeiros. Ainda assim, parece claro que a Europa importou do Oriente, durante um período de séculos, toda uma gama de técnicas valiosas , por vezes, fundamentais: o estribo, o carrinho de mão, a manivela (que convertia o movimento recíproco em movimento giratório), a pólvora, o compasso, o papel e, muito provavelmente, a imprensa. Muitas delas vieram originariamente da China que, em vários momentos, durante as dinastias Tang (618-907) e Song (960-1279), desfrutou da tecnologia e da organização econômica mais avançadas do mundo. 8.

No que tange às mudanças tecnológicas graduais e à importância das microinvenções complementares, desde cerca de 1450, especialmente na Europa Central, a mineração entrou numa era incomum se comparada a qualquer fase anterior, caracterizada por uma infindável sucessão de aperfeiçoamentos anônimos marginais.9 Essa conclusão foi baseada no livro de Georgius Agricola – De Re Metallica – , uma publicação póstuma de 1556, que descreve a maquinaria utilizada para o reboque e transporte do minério, a construção de túneis e mesmo a amostragem da qualidade do minério.10 O livro ainda lida com problemas técnicos em mineração que parecem ser universais: inundações, operações de desmonte e transporte vertical.



Germans led Europe and the world in mining technology, developing the transmission of waterpower to high-elevation mines from waterwheels in the valleys by means of overland rod systems; applying gunpowder for blasting rocks; pioneering the use of rails for underground transport; using horse-operated treadmills to run windlasses; and above all developing a variety of pumping devices (that were subsequently applied to fire fighting and other uses).11

Da mesma forma, outro memorável trabalho sobre minérios e técnicas de mineração, digno de reconhecimento, é o livro de Lazarus Ercker, na verdade um manual sobre experimentos (ensaios) e amostragem, publicado em 1574. Além disso, deve ser ressaltada a contribuição dos cientistas – de Galileu a Newton – para tecnologia da mineração, na medida em que eles estavam preocupados com questões como circulação de ar, segurança nas minas, bombeamento de água, mineralogia e tratamento, e o reboque de carvão e minério das minas.12

Para complementar, entre o grande número de livros técnicos publicados após 1450 que mostravam como a tecnologia foi difundida através da Europa, Mokyr (1990) destacou também “De Machinis Libri”, escrito pelo engenheiro siamês Marianus Jacobus Taccola. Esse livro, que resumiu o estado da arte na tecnologia de máquinas em meados do século XV, teve uma grande influência nessa época. Mas estas máquinas descritas por tantos livros não foram o padrão de equipamento utilizado na Europa renascentista. Para Mokyr (1990), a distância entre a técnica melhor praticada e a técnica média era grande, ou seja, o custo de produção e adaptação para as máquinas complexas era alto e muito diferente em termos do meio ambiente em que elas poderiam operar de forma satisfatória. Pode-se inferir que os principais determinantes dos aumentos na produtividade do trabalho em empresas de engenharia e mineração foram resultado de melhores ferramentas, economias de escala e uma organização do trabalho mais eficiente. Entretanto, é importante ressaltar que a tecnologia da Renascença teve uma significativa contribuição para a indústria de mineração, ou seja suas realizações na engenharia hidráulica, principalmente referente às bombas e, por conseguinte, às inevitáveis inundações nas minas.

Uma outra importante contribuição para o setor em termos dos efeitos na tecnologia foi o surgimento das nações-estado entre 1450 e 1750. Muitos governantes adotaram políticas para estimular novas tecnologias, com destaque para a proteção dos direitos de propriedade do inventor. Segundo Mokyr (1990), esta idéia de garantir ao inventor uma posição de monopólio temporário através de uma patente para recompensar a atividade inventiva surgiu dos costumes e práticas na atividade mineratória. Os empreiteiros de mineração eram agraciados com direitos de propriedade sobre as descobertas de novos recursos minerais. Este tipo de arranjo foi também adotado em outras atividades e eventualmente aplicado a novas invenções.

Para o período 1750-1830, chamado por Mokyr (1990) de anos do milagre (“years of miracle”), deve ser enfatizada a importância da máquina a vapor, vista como a quintessência inventiva da Revolução Industrial. Essa importância tem uma relação intrínseca com a mineração porque a energia a vapor foi largamente usada no setor. Para ilustrar esta questão, registre-se que a Grã-Bretanha tinha cerca de 828 dessas máquinas operando nas minas de carvão e outras 209 operando nas minas de cobre e chumbo por volta de 1800. A patente de Watt expirou em 1800 e a máquina foi aperfeiçoada por outro inglês, Richard Trevithick, que foi capaz de construir uma máquina com uma pressão dez vezes maior que a pressão atmosférica. Nesse âmbito, segundo Rosenberg (1976), sobre a relevância do papel de James Watt, alguém pode ser tentado a conferir-lhe apenas o status de “mero aperfeiçoador do invento”, embora tal afirmação seja comparável a classificar Napoleão como um simples soldado ou dizer que Bach foi só um músico da Corte. “That is to say, Watt’s improvements on the steam engine transformed it from an instrument of limited applicability at locations peculiarly favored by access to cheap fuel, to a generalized power source of much wider significance”13. Como esta máquina era menor em tamanho e mais econômica que a máquina de Watt, ela foi adaptada com sucesso ao suporte das máquinas de bombeamento para drenagem das minas da Cornualha. Essas máquinas de alta pressão foram conhecidas como máquinas da Cornualha ou córnicas. Além disso, poderiam também ser usadas em meios de transporte como barcos e carruagens sem cavalos.

Em termos de tecnologia de energia, a segunda melhor alternativa era a energia hidráulica, ainda uma importante fonte na Grã-Bretanha em 1830. Os aperfeiçoamentos que foram registrados principalmente após 1750, estiveram associados com as constantes melhorias na compreensão da teoria da hidráulica. Durante os anos da Revolução Industrial, o setor mineral foi realmente marcado por um progresso gradual e poucos avanços. O carvão exerceu o principal papel na economia, devido ao seu uso em locomotivas e na metalurgia e porque uma população crescente e mais próspera o demandava para o aquecimento doméstico. Da mesma forma, registre-se a importância e o uso das máquinas a vapor no bombeamento de água das minas. A única invenção radical na mineração do carvão foi a lâmpada de segurança, inventada por Davy em 1815. O progresso na mineração pode ser ilustrado pelo aperfeiçoamento da ventilação nas minas, a introdução de trilhos no transporte subterrâneo e o redesenho de galerias com maior grau de segurança. No que tange às condições de segurança, por volta de 1830, ventiladores movidos a vapor passaram as ser utilizados, reduzindo em grande escala os riscos de explosão. Entretanto, Mokyr (1990, p.110) ressalta que a produção na indústria de mineração aumentou principalmente porque mais recursos foram alocados para ela, e não porque novas técnicas permitiram que com os recursos existentes se produzisse mais barato e melhor.14

Considerando o século XIX, a mineração estava entre as indústrias que exerceram um papel central nos estágios iniciais da Revolução Industrial, mas somente experimentou um desenvolvimento individualizado após 1830. A maior dificuldade técnica foi superada quando as vantagens do ar comprimido foram reconhecidas. Entre 1849 e 1856, as ferramentas pneumáticas de mineração para a escavação subterrânea foram usadas pelos mineradores e até o fim do século ferramentas movidas a vapor substituíram a pá e a picareta. Na mineração, essa segunda metade do século, foi caracterizada por rápidas transformações da tecnologia manual para a mecânica. Como resultado disso, as operações de mina eram conduzidas por uma hierarquia de trabalhadores qualificados, usando tradicionais ferramentas manuais e métodos empíricos, que foram aperfeiçoados na Europa e praticados relativamente da mesma forma desde a Antigüidade. O desenvolvimento das máquinas a vapor na Grã-Bretanha teve um significativo papel no processo de drenagem das minas setecentistas. Em geral, entretanto, somente ricos veios e filões poderiam ser explorados lucrativamente usando os tradicionais métodos de mineração europeus. O progresso estável na aplicação econômica da máquina a vapor para operações de mineração somente seria alcançado pelas descobertas tecnológicas após 1850. Os Estados Unidos vieram a dominar os campos dos equipamentos e engenharia de mineração, mas ninguém pode negar a contribuição européia.15

Ao fim do Oitocentos, as inovações tecnológicas baseadas no requisito mecânico e químico já tinham sido elaboradas e aplicadas em algum grau aos distritos mineratórios ao longo do mundo. O que significava um aumento da mecanização e a adoção massiva do tratamento químico dos minérios? A resposta é simples. Isto significa que seria possível manipular o bem mineral a custos substancialmente menores por trabalhador e por unidade, como também tratar tanto minérios de baixos teores como também minérios rebeldes. Pode-se argumentar que a enorme mudança tecnológica na mineração mundial teve alguma receptividade e impacto na mineração aurífera nas Minas Gerais oitocentista, principalmente através da difusão do know-how britânico neste setor. Faz-se mister considerar a cadeia de inovações em termos de prospecção, excavação e operações de desmonte quando aplicáveis ao setor e novos processos de concentração e separação de minérios acoplados. Um exame das mudanças tecnológicas nessas áreas ajudará a determinar quais novas técnicas e maquinaria entraram em uso prático à época.16



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