Por supuesto, la determinación humana, la inventiva y el genio puro desempeñaron un papel importante en el desarrollo de la tecnología. Pero esto es sólo parte de la historia. Incluso en la lectura más superficial, el avance tecnológico desde la Edad de Piedra hasta la Curiosidad sólo fue posible debido a lo que parecería ser un conjunto escandalosamente fortuito de condiciones ambientales, sin las cuales, a pesar de nuestro genio, seguiríamos siendo cazadores-recolectores. y, como señaló Alfred Russell Wallace hace un siglo, ningún avance más allá de las herramientas de piedra más primitivas habría sido posible.1 En resumen, en el desarrollo de la tecnología, la naturaleza echó una mano.

La combustión de madera o carbón puede parecer tan familiar que no merece ningún comentario. Pero la combustión (la reacción entre el carbono reducido (en la madera, el carbón o el carbón vegetal y el oxígeno) es todo menos ordinaria. Por el contrario, es una reacción química única, que proporciona enorme energía y calor para realizar muchas tareas útiles y, al mismo tiempo, no es explosiva y es fácil de controlar. El relativo letargo de la reacción entre el oxígeno y el carbono (testimonio de la dificultad de encender una fogata) es el resultado de características únicas tanto del átomo de oxígeno como del átomo de carbono2, que los hace particularmente no reactivos a temperatura ambiente.

Esta baja reactividad química permite el uso seguro y controlado del fuego. También significa que no nos quemamos espontáneamente a temperatura ambiente en la atmósfera actual con un 21 por ciento de oxígeno. Y debido a la curiosa falta de reactividad del átomo de oxígeno a temperatura ambiente, el oxígeno debe activarse para utilizar su potencial energético en el cuerpo mediante procesos catalíticos especiales y en la madera mediante la aplicación de calor.

Sumando fortuidad a fortuidad

Además, como mencioné antes, la extracción de metales de sus minerales y el desarrollo de la metalurgia sólo fue posible porque el carbón vegetal reacciona más vigorosamente con el oxígeno que la madera cruda, lo que hace posibles las altas temperaturas en hornos. Y sumando casualidad a casualidad, quemar carbón vegetal no sólo proporciona el calor necesario sino también las condiciones reductoras en el horno que eliminan el oxígeno de los minerales metálicos, un elemento esencial en la fundición y metalurgia del hierro.3 Como señala Arthur Wilson: “Fue una afortunada coincidencia que el combustible que el hombre primitivo usaba para generar calor [suficiente para fundir metales] fuera también un agente químico eficaz para reducir los minerales oxidados al estado metálico.”4 (Énfasis añadido).

El hecho de que la misma sustancia, el carbón vegetal, proporcione la fuente de calor para fundir metales y las condiciones reductoras necesarias en el horno eliminen el oxígeno de los minerales metálicos es otro elemento único y crucial de aptitud que hizo posible el desarrollo de la metalurgia. Es muy difícil imaginar cómo se podría conseguir de otra manera la atmósfera reductora esencial en el horno. Y hay aún otros elementos que hacen que el carbón vegetal sea apto para la metalurgia. Al ser poroso, el carbón vegetal permite al herrero regular la temperatura en el horno cambiando el flujo de aire a través de los fuelles.5

Sin duda, es un elemento intrigante de aptitud en la naturaleza que, aunque los fuegos de leña ordinarios no generan suficiente calor para fundir cobre o hierro, el carbón vegetal “fue una forma en que la naturaleza acudió al rescate de los primeros trabajadores del metal”.6 Como se mencionó anteriormente , quemar carbón vegetal en un horno ventilado puede generar temperaturas muy por encima de los 1.000° C, lo suficientemente altas para extraer estos dos metales clave de sus minerales. Dada la gama de temperaturas en el cosmos y la fantástica diversidad de las propiedades de la materia, cuesta creer que las temperaturas de fundición de los minerales metálicos estén al alcance de las temperaturas que pueden generarse en los fuegos de leña o carbón vegetal, una coincidencia sobre la cual todo el mundo dependía para el desarrollo posterior de la tecnología.

Notas

  1. Alfred Russel Wallace, The World of Life (London: Chapman and Hall, 1910), 359-361.
  2. Witnessed in the unreactivity of soot, graphite, and coal. See Nevil Vincent Sidgwick, The Chemical Elements and their Compounds, vol. 1 (Oxford: Oxford University Press, 1950), 490. 
  3. King. 
  4. Wilson, 11.
  5. “Charcoal,” Wikpedia, May 12, 2016, accessed May 17, 2016, https://en.wikipedia.org/wiki/Charcoal.
  6. King, “Early Bronze and Copper Technology From the Dawn of History Until Early Historic Times (2000 B.C.-400 B.C.),” Roman History, Coins, and Technology Backpages, 2006, accessed May 18, 2016, http://www.jaysromanhistory.com/romeweb/glossary/timeln/t09.htm: “La naturaleza actuó de una manera para favorecer a los primeros orfebres… El carbón se produce como parte del proceso de combustión.  Esta tendencia natural del fuego a producir carbono esencialmente puro es la única forma en que la naturaleza acudió al rescate de los primeros trabajadores metalúrgicos, ya que el carbono puro es el único combustible que los antiguos tenían a su disposición y que podía siquiera acercarse a producir las temperaturas necesarias. para fundir metales. El carbono puro arderá bastante caliente en presencia de una corriente de aire forzada… Mientras que un fuego que arde naturalmente producirá principalmente dióxido de carbono y cenizas, con un poco de monóxido de carbono, un fuego forzado producirá cantidades mucho mayores de monóxido de carbono súper caliente [una excelente agente reductor que extrae el oxígeno del mineral metálico].”

Artículo publicado originalmente en inglés por Michael Denton Ph.D. en Evolution News & Science Today