Uma proposta de terraformação de Titan

Titan é uma lua de Saturno. Um lugar bastante interessante e peculiar do sistema solar: https://pt.wikipedia.org/wiki/Tit%C3%A3_(sat%C3%A9lite)

Pois bem.

 

ETAPA 1 – Redução da quantidade de Hidrogênio

Para a primeira etapa, seria necessário o desenvolvimento de uma tecnologia que ainda não existe, porém sabemos que é possível, pois esse processo ocorre naturalmente dentro das estrelas: a fusão nuclear do hidrogênio.

Basicamente, o processo nessa etapa seria o seguinte:

4 H20 -> 4 H2 + 2 O2

4 H2 -> 4 He + Energia

Como há muito metano na atmosfera de Titan, o O2 liberado iria imediatamente reagir com o metano.

CH4 + 2 O2 -> CO2 + 2 H2O

A reação total resultante, para a primeira etapa, seria a seguinte:

2 H2O + CH4 -> 4 He +CO2 + Energia

Esse processo teria que ser aplicado até que todo o metano tenha se esgotado. Ao final, a quantidade de água teria diminuido, haveria uma grande quantidade de gás carbônico e hélio na atmosfera, e o satélite estaria mais quente devido à enorme liberação de energia das reações de fusão nuclear.

Caso a água acabe antes do metano, isso não é uma preocupação, já que água é bastante abundante nas proximidades, como nos anéis ou outras luas de Saturno. Mas espera-se que haja muito mais água do que metano em Titan.

 

ETAPA 2 – Redução da quantidade de Hélio

Etapa 2 é a mais complicada. Exige um aperfeiçoamento ainda maior da tecnologia ainda não-existente mencionada na etapa 1.

Toda a enorme quantidade de Hélio produzida na etapa 1 tem que passar por transmutações subsequentes, através de mais fusões nucleares, com o objetivo de gerar elementos e compostos sólidos, úteis ou necessários para a próxima etapa da terraformação, como por exemplo:

Oxigênio, fósforo, enxofre, manganês, potássio, sódio, cloro, silício, ferro, ouro, prata e metais úteis em geral, etc.

Sim, materiais como o ouro, para serem formados através de fusão nuclear, consomem energia em vez de gerar. Mas isso não é um problema, já que em Titan a disponibilidade de energia é enorme, o sistema saturniano tem uma quantidade enorme de Hidrogênio a sua disposição. O único problema é que ainda não existe a tecnologia para que isso seja feito; porém, pode-se afirmar com toda certeza que é possível, pois tais processos ocorrem naturalmente nas estrelas.

Com isso, atender-se-ia a três condições fundamentais:

– Produção local de elementos necessários para a vida, sem a necessidade de transportar e subtrai-los de outros locais;

– Aumento da densidade e da superfície terrestre do Satélite, com consequente aumento (embora ínfimo) da gravidade na superfície.

– Redução da pressão atmosférica que aumentou devido a grande quantidade de Hélio.

 

Ao fim desta etapa, as condições estariam propícias para a terceira e mais interessante etapa. Haveria uma atmosfera com grande quantidade de CO2 (embora sem oxigênio), haveria ainda água no satélite e a temperatura estaria já bastante elevada.

Outras condições, como a existência de nitrogênio,  proteção da magnetosfera planetária de saturno, etc. já estariam garantidas naturalmente.

E outras teriam que ser fornecidas artificialmente, como a iluminação por exemplo, o que não seria problema, dada a enorme quantidade de energia liberada nos processos de fusão nuclear.

 

ETAPA 3 – Introdução da Biosfera

As primeiras plantas poderiam ser introduzidas. Elas fariam o seguinte processo:

CO2 + H2O + Energia Luminosa -> O2 + Materiais orgânicos como madeira e alimentos

A madeira poderia ser utilizada para a construção de estruturas, móveis, decorações, etc. Quanto mais matéria em forma de madeira e alimentos não perecíveis estocados, maior seria a quantidade de oxigênio atmosférico disponível. Até o ponto em que houvesse uma porcentagem razoável de oxigênio, e mantida em equilíbrio pela própria biosfera.

 

Com o término da etapa 3, estaria concluida a terraformação de Titan, com mares, terra, florestas, fazendas, animais, atmosfera respirável, magnetosfera, etc.

Enorme quantidade de Hidrogênio facilmente acessível no sistema de Saturno, para gerar enorme quantidade de energia por milhões de anos.

O único problema remanescente seria a gravidade. Esse, difícil de resolver.

Sim, é um processo extremamente complicado, caríssimo, demandaria uma quantidade enorme de tempo (até difícil estabelecer uma estimativa de quanto tempo seria necessário, mas certamente não seria menos do que da ordem de dezenas de milênios).

Porém, a recompensa seria enorme para quem* conseguisse fazer isso: tornar-se proprietário de um mundo inteiro (de acordo com os conceitos de apropriação original).

* “Quem” nesse contexto refere-se não necessariamente a uma pessoa sozinha, pode ser uma empresa, instituição, joint venture, nação ou grupo de nações ou combinações disso tudo, ou quem quer que participe de tal empreendimento, através de trabalho e/ou investimento.

15.05.2014 – São Carlos – SP: Nostalgia…

É interessante como a vida de uma pessoa pode mudar tanto, em um período de 10 anos, a ponto de nem parecer a mesma existência.

Essa semana, o destino me trouxe novamente a São Carlos – SP. Depois de anos sem vir para cá, a nostalgia foi inevitável assim que saí da rodovia Washington Luís, pegando a entrada para São Carlos. Fiz questão de pegar a entrada para a UFSCar (que pra variar está em greve de funcionários), e de dar uma passadinha para rever a universidade onde passei 5 anos de minha vida, antes de prosseguir para minhas obrigações.

Pois bem, o ano era 2004. Eu era um calouro do curso de Engenharia de Computação na UFSCar. Eu era pobre e sozinho. Não tinha carro, não tinha moto, não tinha casa, não tinha namorada, era tímido e tinha pouco dinheiro para ir às boas baladas. Posso dizer que, de certa forma, mantinha-me aqui graças à caridade do governo, pois todas as bolsas possíveis eu ganhara: o RU (Restaurante Universitário) de graça, o alojamento estudantil de graça, e a bolsa atividade (que ajudava com 110 reais por mês em troca de 8h de trabalho por semana). Tinha também o LIG (Laboratório de Informática da Graduação, ou algo do tipo), que não era uma bolsa mas era um lugar onde podia acessar a internet de graça, além do próprio DC (Departamento de Computação). Muito pouco do mundo eu havia conhecido até então. Basicamente, vivera os meus quase 18 anos na minha cidade natal (São João da Boa Vista – SP). Conhecera outros lugares, claro, mas poucos. E nunca sozinho. Agora eu passaria a viver sozinho (embora o alojamento fosse lotado de gente, ali cada um era responsável por si).

Além da bolsa atividade (que mais tarde foi substituida pela iniciação científica na Embrapa, aumentando a ajuda para 300 reais mas aumentando a carga horária e a responsabilidade também) e do curso de alemão, eu me ocupava com os numerosos trabalhos, provas, aulas e outras atividades típicas do cotidiano de um estudante. Não era fácil! Eram muitos problemas, reprovações, cursos de verão, aulas a noite de disciplinas em que fora reprovado, etc. Mas havia alguns escapes; as voltas ocasionais para São João da Boa Vista, as TUSCAS, as semanas do saco cheio, a Pizzaria Florença, o Palquinho, o Orkut, Mangás/Animes, War, joguinho no computador, etc.

Hoje eu observo como o estudante é realmente o último degrau da pirâmide social! E o bixo é o degrau mais baixo entre os estudantes! Até mesmo o estagiário é superior ao estudante. Aliás, tornar-se um estagiário é o objetivo da maioria dos estudantes.

E hoje que já passei por isso e estou do outro lado, posso ver as coisas de outra perspectiva. 10 anos depois, sou praticamente um outro ser humano. Pai de família, andando com meu próprio carro (embora velho) pelas ruas de São Carlos, de CREA no bolso, funcionário de multinacional alemã. Já conheci diversos países, em especial a Alemanha, onde morei um ano e fiz grandes amizades, dos mais diversos países, que perduram até hoje. Aprendi desses amigos coisas sobre as culturas de seus países, como a Colômbia (a qual cheguei a ponto de vestir a camisa da seleção e o sombrero vueltiao), a Alemanha, a Rússia e até mesmo a Macedônia (cujo vinho é comum na Alemanha e já foi por mim muito apreciado!) Já tive que conversar em diversos idiomas, mesmo sem conhecê-los em sua totalidade. Conheci boa parte do Brasil também. Já participei de diversos projetos. Adquiri bagagem profissional, já conheci os mais diversos tipos de indústrias, já conheci o ambiente de escritório também. Andar de avião tornou-se algo corriqueiro. Quando volto para casa, tenho uma família a minha espera, uma mulher e dois filhos. E hoje, em vez de sair de um alojamento para ir assistir mais uma aula, saí de um hotel para fazer uma certificação em Engenheiro e Instalador Profibus. Em vez de provas de graduação, estou fazendo provas para obter essa certificação. E, pensando na minha vida hoje e no passado, parece-me bruxaria a capacidade que eu tinha de sobreviver com 110 reais por mês, que na minha realidade atual seria algo completamente inconcebível.

E… por ironia do destino, o curso é no… CAASO (USP São Carlos)! Fosse a 10 anos atrás, minha obrigação como aluno da Federal seria adicionar um “Xupa” à frente do nome do referido Centro Acadêmico… Porém hoje, 10 anos depois, eu já não vivo mais essa rivalidade. Encaro ambas as instituições com respeito (embora lá no fundo o respeito seja ainda um pouquinho maior por aquela em que estudei!). Hoje a minha rivalidade é com fornecedores de equipamentos de automação concorrentes! Como o mundo gira e ninguém sabe o dia de amanhã vou me abster de citar nomes. Mas hoje “torço” para minha empresa e jogo por ela da mesma forma que antes “torcia” para a Federal contra o CAASO e jogava por ela na modalidade de Xadrez durante a TUSCA.

Muita coisa mudou por fora. Mas se alguém olhar a essência, verá que continua exatamente a mesma.

A velha briga entre TI e Automação

É sempre assim.

O objetivo de qualquer setor de TI é aumentar a segurança da rede, diminuindo ao máximo privilégios dos usuários, incluíndo firewalls os mais restritivos possíveis, colocando políticas e mais políticas de segurança no sistema operacional, exigindo senhas cada vez mais complexas, exigindo a instalação de antivírus, etc.

Ninguém poderia se opor com maior veemência a tais medidas do que o setor de automação. A automação necessita exatamente do contrário para que seus sistemas funcionem bem. Quanto menos segurança, quanto mais escancaradas forem as redes, quanto mais direitos tiver o usuário, melhor. Normalmente os sistemas e as redes utilizadas na automação não são tão sofisticados quanto os usados em TI, por isso têm dificuldades para funcionar com “obstáculos” como firewalls, antivírus, políticas, etc. os quais algumas vezes não suportam e, por isso, não conseguem funcionar em conjunto com eles. Mas uma vez implantados, dificilmente alguma empresa abre exceções e a automação acaba sendo obrigada a dar seus pulos. Os sistemas da automação normalmente necessitam de caminhos de rede livres, de sistemas operacionais sem restrições e com direitos de administrador, etc. Senhas são um pesadelo para um engenheiro de manutenção desesperado, sob pressão da produção porque alguma máquina parou de funcionar e ele precisa colocá-la em funcionamento imediatamente, mas o cara da manutenção que cuidava daquela máquina já foi mandado embora; ele até foi gente boa e deixou a senha anotada em algum lugar, mas já faz tanto tempo que, na hora do desespero, ninguém mais se lembra onde.

Por exemplo, o cara de TI adora fazer hardening de equipamentos e dispositivos de rede, desabilitando portas que não são utilizadas. Isso para o cara de automação é um sacrilégio; imagine um switch que está ali, e ele precisando acessar um PLC que está pendurado naquele switch (o qual não pode ser desconectado sob pena de parar a produção, o que é o pecado capital em se tratando de indústria), e o switch TEM PORTAS DESOCUPADAS; MAS O AMIGÃO DA TI FOI LÁ, E DESABILITOU AQUELAS PORTAS! Dá pra entender a revolta do cara de automação, né?

Mas, poderíamos pensar pelo outro ponto de vista. Os caras de automação adoram bypassar a segurança das redes. Imagine que a TI implementou uma proteção maravilhosa da rede industrial, com firewalls, VPNs, autenticação de usuários submetidos a políticas de segurança rigorosas, etc. Não passa nada naquela rede. Ai o cara de automação vai lá, com sua PG de manutenção completamente alheia às políticas de segurança e que não deixam a TI chegar nem perto dele, Windows sem antivírus e desatualizado (NOTEBOOK DE AUTOMAÇÃO JAMAIS TEM AS ATUALIZAÇÕES AUTOMÁTICAS HABILITADAS!!!), em que cada terceiro que vai fazer algum serviço coloca seu pendrive lá pra carregar/descarregar projetos, não raro liga uma internetezinha 3G desprotegida ali, bypassando então basicamente todas as contramedidas que a TI implementou, conectando-se direto na rede de chão de fábrica. Naturalmente os mais diversos vírus se proliferam, e ninguém consegue entender porque a rede de chão de fábrica vive lotada de vírus e coitado do infeliz que chega com seu pendrivezinho perto de uma porta USB dessa rede… e, no fim das contas, a TI ainda leva a culpa por tudo isso. Pois é, dá pra entender a revolta do cara de TI também…

Eh beleza! Quem nunca viu uma empresa assim, levante a mão!

Para quem nunca esteve em um chão de fábrica, acredite: você consome os mais diversos produtos fabricados nessas condições, desde cervejas até carros.

E quem está certo e quem está errado nessa história? Ninguém está errado. Trata-se de um trade-off, que cada empresa precisa pesar. Não se pode ter tudo. Tem-que se escolher; processo muito seguro fica atravancado, processo muito livre fica inseguro.

Agora você já sabe também porque o pessoal de automação e o pessoal de TI não se bicam.

A Arte da Transferência Síncrona

Imagine o seguinte: você têm n motores, e apenas um inversor para fazer a partida e parada controlada desses motores, um de cada vez. Quando um motor atinge 100%, você o “transfere do inversor para a rede (elétrica)”, liberando o inversor para a partida controlada do próximo motor. Dessa forma é possível partir todos os motores até o valor requisitado pelo processo, sem sobrecarregar a rede. Ou, na situação contrária, você “transfere da rede para o inversor”, quando quiser parar ou diminuir a potência de um motor que esteja na rede (na rede o motor está sempre a 100%).

A isso chama-se transferência síncrona. O primeiro caso (do inversor para a rede) é conhecido como transferência para cima, e o segundo caso é conhecido como transferência para baixo. O primeiro é bem mais comum de ser encontrado implementado do que o segundo, mas este também existe e funciona.

Trata-se de um procedimento arriscado. No momento da transferência para cima, por exemplo, as saídas do inversor e da rede (que podem ser de média tensão, por exemplo) ficam eletricamente conectadas. Se o inversor não estiver plenamente sincronizado em todas as grandezas elétricas relevantes nesse exato momento, como tensão, frequência, etc., em todas as fases, pode haver severos danos, como explosões do inversor, por exemplo, podendo levar operadores a uma situação de risco. Assim, o PLC deve ser muito bem programado e testado nesse tipo de aplicação, estando perfeitamente entrosado com este. Caso faça algo fora do esperado pelo inversor, o risco de danos é alto.

O inversor não controla os contatores/disjuntores que abrem e fecham os circuitos elétricos. Para isso, se dispõe normalmente de um PLC chamado PLC de sincronismo. Idealmente, esse PLC é dedicado apenas a esta tarefa, ficando separado do PLC de processo. Dessa forma, o PLC de sincronismo é escravo PLC de processo, que lhe fornece requisições para partir ou parar motores, com ou sem o inversor, ou fazer transferência para cima ou para baixo. E mestre do inversor, pois faz requisições a este para fazer transferência síncrona, por exemplo.

Para efetuar todas essas tarefas, basicamente o que o PLC de sincronismo faz é abrir e fechar contatores/disjuntores. O problema é: qual contator abrir, quando, em que situação? Uma abertura o contator de saída do drive indevidamente, por exemplo, quando este estiver em funcionamento provavelmente causaria sua explosão. E se o PLC de controle pedir para o PLC de sincronismo fazer uma partida com o inversor no motor 3, por exemplo, mas o inversor está alocado no momento para o motor 2? E como impedir a partida de um motor que já está partido?

Uma resposta é fazer todo esse controle através de máquinas de estado. Cada motor tem uma instância de máquina de estado, ou seja, a lógica da máquina de estado pode ser a mesma para todos os motores, porém cada motor está em um estado diferente a cada instante. Uma maneira inteligente de se implementar isso no Step 7 é através de “FB multiinstance”, ou seja, um único bloco FB contendo a lógica dessa máquina de estados, porém com um DB (Data Block) para cada motor contendo as variáveis que indicam em que estado o motor está no momento.

Ademais, deve ser feito o controle do inversor. O inversor não precisa saber qual motor está partindo ou fazendo transferência síncrona; ele precisa apenas saber que ele agora vai partir a X%, ou agora vai parar um motor, ou agora fará uma transferência síncrona. Esses comandos o PLC envia para o inversor, que responde com seus status atuais ou, no caso da transferência síncrona, com um protocolo mais elaborado, como exemplificado abaixo:

 

Roma X América

PRIMEIRA ETAPA

Roma estava sob a esfera de influência da Etrúria e era uma monarquia…

Tal como os EUA faziam parte do império britânico, que era uma monarquia.

SEGUNDA ETAPA

Os romanos se emanciparam: primeiro, desenvolveram um ódio da monarquia; esse ódio equivalente ao amor pelo conceito oposto, ou seja, a república. O amor pela república deu unidade aos romanos, e eles acabaram por se emancipar do etrúrios.

Os americanos também se emanciparam: primeiro, desenvolveram um ódio da monarquia, equivalente ao amor pela república. Também desenvolveram ódio pelo colonialismo, traduzido em amor pela auto-determinação; da aversão à aristocracia britânica, foram levados ao amor pela plutocracia, ou seja, a democracia. Sob esses ideais, os yankees obtiveram a unidade, e acabaram por se emancipar dos britânicos.

TERCEIRA ETAPA

Roma começou a se expandir pelo seu Lebensraum, ou seja, a península italiana, até dominá-la completamente, declarando seus ideais republicanos como válidos (em detrimento de todos os demais, inválidos), e justificando dessa forma implícita sua imposição a todos os que estivessem ao seu alcance. Expandiu-se também pelos arredores: a começar pelo mediterrâneo ocidental. Expulsou de sua área vital antigas potências, como os gregos.

Os EUA começaram a se expandir por seu Lebensraum, ou seja, o território americano continental e contínuo que há hoje, declarando seus ideais liberal-democráticos como válidos (consequentemente, os demais inválidos) e criando assim uma implícita justificativa para impô-los a todos que estivessem ao alcance deles. Expandiram-se também pelos arredores: a começar pelo mar do caribe. Expulsou de sua área vital antigas potências, como espanhóis e franceses.

QUARTA ETAPA

Roma lutou e venceu as guerras púnicas, tornando-se superpotência. Seu idioma passou a ser a língua franca do mundo, e sua cultura o modelo geral.

EUA lutou e venceu as guerras mundiais, tornando-se superpotência. Seu idioma passou a ser a língua franca do mundo, e sua cultura o modelo geral.

QUINTA ETAPA

Sem que se notasse, a república foi dando lugar ao império.

Sem que se notasse, a democracia foi dando lugar ao império.

SEXTA ETAPA

Declínio gradual em todos os sentidos: cultural, moral, político, econômico, militar.

Declínio gradual em todos os sentidos: cultural, moral, político, econômico, militar.
Segundo Spengler:

ETAPAS 1, 2 e 3: Primavera
ETAPA 4: Verão
ETAPA 5: Outono
ETAPA 6: Inverno

Os EUA estão vivendo claramente seu outono.

4. O Brasil

Diante dos aparentemente insolúveis problemas internos da China, decorrentes principalmente de sua enorme população, o Brasil, com uma grande porém gerenciável população, auto-suficiente em quase tudo, ameaça tomar a cobiçada posição de maior potência mundial, sem disparar um tiro, sem construir uma bomba atômica, sem sequer se preocupar em manter um poderio militar convencional considerável.

3. A América

“Após a queda da URSS, a hegemonia americana no mundo tornou-se tão evidente que poucos ousavam antever seu declínio. No entanto, duas décadas após esse evento, até mesmo os cidadãos medianos nas ruas de todo mundo já percebiam que os EUA estavam em declínio, e eclipsados pela meteórica ascensão chinesa. Já não era mais moda usar roupas com bandeiras americanas; Hollywood, ainda a mais poderosa indústria cinematográfica, já não mais tinha o monopólio mundial, o mesmo ocorrendo com outras áreas de produção cultural.”

2. A Arábia

Hoje em dia os árabes costumam ser associados por muitos a fanáticos religiosos, homens-bomba, famílias reais tirânicas ultraconservadoras montadas no ouro negro, cujo povo padece da mais extrema pobreza, no clima árido do deserto, violento, atrasado e intolerante socialmente e infértil de inovações.

E, de fato, essa civilização encontra-se, lamentavelmente, em sua idade média.

1. A Pérsia

O ano é 2117. O petróleo do mundo, embora não tenha sido completamente esgotado, tornou-se tão escasso quanto inviável economicamente. O Oriente Médio, livre da maldição do ouro negro, tornou-se enfim uma região pacífica.

Mas nem sempre foi assim.

As civilizações do futuro

03/04/2013

Introdução

Pretendo escrever aqui uma nova série de posts, a fim de publicar minhas idéias sobre um de meus assuntos favoritos: história e geopolítica.

O mundo encontra-se atualmente efervescente. Novas potências estão surgindo, antigas estão decaindo. Outros atores simplesmente permanecem como estão.