Carvão vegetal

O carvão vegetal é madeira aquecida com tão pouco ar que carboniza em vez de arder, deixando um combustível negro e leve, feito sobretudo de carbono. Usado pelos metalurgistas desde pelo menos o V milénio a.C., e mais tarde produzido em medas cobertas de terra e em covas, deu aos metalurgistas o calor e o gás redutor de que precisavam para extrair o cobre e depois o ferro dos seus minérios.

O que é

A mesma madeira antes e depois: o carvão encolhe e racha, mas guarda o veio da árvore.

O carvão vegetal é o que resta da madeira aquecida com ar a menos para arder. A água e a maior parte das matérias voláteis vão-se no fumo, e fica um sólido negro, quebradiço e leve, composto em grande parte por carbono.

Peso por peso, dá cerca do dobro do calor da lenha seca ao ar. Arde quase sem chama nem fumo e, com um fole, atinge temperaturas que uma fogueira de lenha dificilmente mantém. Num forno forma também monóxido de carbono, o gás que retira o oxigénio aos minérios. Durante uns seis mil anos foi o combustível do cobre, do bronze e do ferro.

A estampa mostra a meda coberta de terra que os carvoeiros erguiam nas florestas da Europa até ao século XX: uma cúpula de lenha empilhada em redor de uma chaminé central, envolta em folhas e terra, deixada a arder lentamente durante dias.

Como funciona

Aquecida, a madeira começa por secar a 100 °C ou um pouco menos e depois sobe até cerca de 280 °C. As duas fases gastam energia, fornecida pela combustão de uma pequena parte da carga. Acima de uns 280 °C, a madeira decompõe-se por si e liberta calor. Saem água, ácidos, alcatrões e gases combustíveis, e fica o carvão.

A cova funciona da mesma maneira: a lenha carboniza num buraco no chão, sob folhas e terra.

Sem calor de fora, a reação não passa de uns 400 °C e o carvão retém cerca de 30 % de matérias alcatroadas. Levado a 500 °C, chega a cerca de 86 % de carbono fixo, mas o calor paga-se em rendimento: em relação à madeira anidra, obtém-se cerca de 42 % de carvão a 300 °C e 33 % a 500 °C, sem contar a lenha queimada para aquecer.

A cobertura de terra faz de parede de forno. Só deixa entrar o ar que o carvoeiro admite pelos respiradouros da base. Um pouco de lenha arde, gasta esse oxigénio, e o seu calor coze o resto. O fogo acende-se na chaminé central e avança devagar pela pilha para fora, até à base. O fumo mostra o progresso: espesso e branco enquanto a lenha seca, azulado depois, quase transparente quando uma zona fica pronta. Ao carbonizar, a lenha encolhe, a meda abate e a cobertura racha. Cada fenda tem de ser tapada de imediato, senão o carvão arde até virar cinza.

Como se constrói

Eis o esquema de uma meda pequena. São precisos alguns metros cúbicos de lenha de folhosas bem seca, como carvalho, faia ou aveleira, rachada de modo que nenhuma peça passe de uns 20 cm de espessura, e ainda palha ou folhas, terra arenosa ou franca, uma pá, um ancinho e uns 100 litros de água.

Preparar a eira. Limpe até à terra nua um círculo plano e bem drenado com cerca de 6 m de diâmetro, longe de ramos baixos e de edifícios.

Erguer a lenha em volta da chaminé. Crave três ou quatro estacas no centro para formar uma conduta. Estenda no chão uma grelha de toros finos para que os gases circulem por baixo da pilha. Coloque as achas de pé contra a conduta, ligeiramente inclinadas para ela e bem apertadas, e encha os vazios com lenha miúda. Uma meda de aldeia mede geralmente cerca de 4 m de diâmetro e 1 a 1,5 m de altura.

Cobrir. Espalhe folhas, palha ou torrões de relva sobre a lenha e depois 10 a 20 cm de terra, misturada com pó de carvão se o tiver. Evite o barro pegajoso, que racha ao secar. Deixe seis a dez respiradouros à volta da base.

Acender e vigiar. Lance pela chaminé uma pazada de brasas e alimente-as com gravetos secos até o centro da pilha pegar. Quando subir com regularidade um fumo branco e espesso, feche em parte a abertura de cima. A partir daí, alguém vigia a meda dia e noite: tapa as fendas com terra húmida, fecha qualquer respiradouro que fique em brasa e abre novos do lado que se atrasa. Uma meda pequena pode ficar pronta em um ou dois dias; as tradicionais de tamanho médio levavam doze a catorze.

Abafar, arrefecer e tirar. Quando o fumo ficar fino e azul, feche todos os buracos e junte terra. Espere que a meda esteja fria por completo, o que numa pequena leva dois ou três dias; depois abra-a por setores, puxe o carvão com o ancinho e apague qualquer pedaço ainda em brasa ou a fumegar com areia ou um pouco de água. O carvão quente pode reacender-se ao ar livre, por isso continue atento.

Segurança. Uma meda pode provocar um incêndio florestal: informe-se sobre as regras locais para fogueiras ao ar livre, mantenha a eira limpa de vegetação e tenha à mão água, areia e uma pá. O fumo é rico em monóxido de carbono, que não tem cheiro e mata. Fique a barlavento, nunca se debruce sobre um respiradouro ou sobre a chaminé, e nunca carbonize, arrefeça nem guarde carvão quente num espaço fechado. Nunca suba para a meda: ao encolher a lenha, a cobertura pode ceder sobre uma cavidade incandescente e causar queimaduras graves. Use luvas e botas de couro e mantenha as crianças afastadas.

História e evolução

O carvão vegetal é tão antigo como o uso do fogo: cada lareira pré-histórica deixa algum, e os arqueólogos usam-no para a datar. Na gruta Chauvet, em França, desenharam-se animais com carvão de pinheiro há cerca de 37 000 a 34 000 anos.

O metal criou a primeira grande procura, embora não se saiba quando se começou a produzi-lo de propósito. No V milénio a.C., no Levante meridional e no planalto iraniano, aquecia-se minério de cobre com carvão em cadinhos e pequenos fornos. Em Horvat Beter, perto de Bersebá, o minério vinha do Wadi Faynan, a mais de 100 km. Uma estimativa publicada em 1982, baseada em registos posteriores e em experiências, aponta 20 a 40 kg de carvão por quilo de cobre. Com 100 kg de carvão para uma fundição de 5 kg, e sete partes de lenha para uma de carvão, são uns 700 kg de lenha. Na China, os fornos de carvão mais antigos encontrados até hoje, em Xiwubi, no Shanxi, ficavam junto a vestígios de fundição de cobre do período de Erlitou, por volta de 1900 a 1600 a.C.

Os carvoeiros viviam junto às medas em cabanas de varas e torrões, para as vigiarem dia e noite.

Segundo a mesma estimativa, o ferro não pedia mais de 10 kg de carvão por quilo, forja incluída, mas produzia-se em quantidades muito maiores, e a carvoaria tornou-se um ofício da floresta. No Weald inglês e no vale de Carranza, no País Basco, os carvoeiros abasteceram ferrarias e forjas durante séculos; trabalhavam da primavera ao outono e viviam com as famílias em cabanas junto às medas.

No século XVIII, um alto-forno inglês consumia cerca de oito toneladas de lenha, convertidas em duas de carvão, por cada tonelada de ferro-gusa. Em 1709 Abraham Darby fundiu ferro com coque de hulha em Coalbrookdale, e o coque foi-se impondo. O carvão vegetal sobreviveu noutros lugares: em 2011 ainda produzia cerca de 30 % do ferro-gusa do Brasil, contra menos de 1 % no mundo, com lenha de plantações de eucalipto mas também de mata nativa. Continua também a ser o combustível do churrasco, o carvão de salgueiro do desenhador e, depois de ativado, o carbono dos filtros.