A caldeira a vapor é, na atualidade, um dos equipamentos mais imprescindíveis em diversos projetos industriais. Ela é responsável por produzir e acumular vapor que é produzido por meio de um processo de troca térmica entre um combustível e a água.

Assim como todos os equipamentos utilizados no ambiente industrial, a caldeira a vapor foi constantemente evoluindo ao longo do tempo, permitindo que equipamentos atuais apresentem a máxima eficiência e segurança operacional.

Mas, você sabe qual é a história das caldeiras a vapor e como elas foram evoluindo ao longo dos anos? Neste artigo apresentaremos um breve histórico deste tipo de equipamento, desde o surgimento até os dias atuais.

Primeira “caldeira a vapor”: eolípila

As caldeiras a vapor que conhecemos hoje se tornaram mais populares juntamente com a revolução industrial, ocorrida na segunda metade do século XXVIII. Mas a “primeira máquina a vapor do mundo” que se tem conhecimento possui mais de 1.800 anos, e ficou conhecida como “eolípila”. Veja na imagem a seguir.

Desenvolvida por Heron de Alexandria, a eolípila, também chamada de “bola de vento”, consistia basicamente por uma câmara (esférica ou cilíndrica) com tubos curvados, por onde o vapor era expelido. 

A força resultante fazia com que o aparelho pudesse girar.  Normalmente, a água era aquecida numa bacia ligada à câmara giratória por um par de tubos que também serviam como eixo para a câmara.

Por muito tempo a eolípila não foi cientificamente estudada, servindo como entretenimento, mas este conceito tornou-se o embrião das caldeiras a vapor hoje utilizadas.

Século XVII: primeiras caldeiras a vapor usadas no ambiente industrial

As primeiras aplicações práticas dentro do ambiente industrial de uma caldeira a vapor que se tem conhecimento é datada do século 17. Em 1968, o inglês Thomas Savery patenteou um sistema de bombeamento de água utilizando vapor como força motriz. 

Já em 1711, Newcomen desenvolveu outro equipamento com a mesma finalidade, aproveitando ideias de Denis Papin, um inventor francês. A caldeira de Newcomen era caracterizada por um reservatório esférico, com aquecimento direto no fundo, também conhecida como caldeira de Haycock (imagem abaixo).

Um pouco mais tarde (1769), James Watt modificou um pouco o formato da caldeira a vapor, desenhando a caldeira do tipo vagão, precursora das caldeiras utilizadas em locomotivas a vapor. 

Porém, todos estes modelos provocavam sérias explosões, devido a utilização de fogo direto e ao grande acúmulo de vapor no recipiente. Assim, a ruptura do vaso causava grande liberação de energia na forma de expansão do vapor contido.

Caldeira de convecção: As raízes contemporâneas das caldeiras atuais

As raízes contemporâneas da caldeira a vapor são datadas ao final dos anos 1700, com o desenvolvimento da caldeira tipo chaleira. Mas foi em 1867, com o desenvolvimento da caldeira de convecção, que a indústria de geração de vapor começou. 

Os primeiros equipamentos surgiram prioritariamente pela necessidade de substituir o carvão na geração energética dentro das indústrias, principalmente porque ele tinha muitos inconvenientes gerados durante sua combustão.

Com isso, as primeiras caldeiras com esse propósito eram representadas por uma unidade central (a caldeira de vapor propriamente dita), que distribuía o vapor para os maquinários.

No final do século 18 e início do século 19 as primeiras caldeiras com tubos de água foram desenvolvidas. Em 1880, Alan Stirling desenvolveu uma caldeira de tubos curvados, essa concepção é utilizada também nas caldeiras atuais. 

Caldeiras a biomassa: Mais modernas e sustentáveis

As caldeiras a vapor atualmente usadas são responsáveis por levar quantidade suficiente de energia para uma grande variedade de empresas, principalmente pelo uso de tecnologias de ponta e materiais de alta qualidade.

E na atualidade, a atual conjuntura está exigindo a busca pela máxima sustentabilidade de processos. Diante dessa busca, indústrias fabricantes de caldeiras já priorizam o desenvolvimento de equipamentos com características mais sustentáveis, caso das caldeiras a biomassa.

Na atualidade, as caldeiras a biomassa geram energia limpa e em quantidade suficiente, usando para isso diversos tipos de biomassa, como derivados de madeira e resíduos agroindustriais.

No futuro próximo, a tendência é presenciarmos um constante desenvolvimento da caldeira a vapor que passa, impreterivelmente, pelo melhor aproveitamento do poder calorífico das biomassas, sempre com foco na máxima eficiência na geração de vapor para diversos processos industriais.

Agora que você conhece a história da caldeira a vapor, convidamos você a conferir 5 curiosidades sobre caldeiras que vale a pena conhecer.