Entropia

Gibson da CostaEconomista filiado ao CORECON-AM, Geógrafo filiado ao CREA-RR

A entropia é um dos conceitos fundamentais da termodinâmica e da economia ecológica, sendo definida de diversas formas complementares na bilbiografia especializada.

1. Definição Física e Termodinâmica

  • Indisponibilidade de Energia: Fisicamente, a entropia é uma medida da energia que não está disponível para realizar trabalho em um sistema termodinâmico. A energia existe em duas formas: “livre” (ou disponível), que pode ser transformada em trabalho mecânico, e “ligada” (ou latente), que é dissipada e não pode mais ser utilizada para o mesmo fim.

  • Medida de Desordem: A entropia é frequentemente descrita como uma medida do grau de desordem, aleatoriedade ou “usabilidade” da estrutura da matéria e da energia. Quanto menor a entropia, mais ordem existe e mais energia está disponível.

  • Segunda Lei da Termodinâmica: Também conhecida como a Lei da Entropia, ela estabelece que, em um sistema isolado, a entropia tende a aumentar constantemente e irrevogavelmente. Isso significa que a energia e a matéria movem-se inexoravelmente de estados mais ordenados e úteis para estados menos ordenados e menos úteis.

  • Seta do Tempo: A entropia é considerada a “seta do tempo” no mundo físico, pois permite distinguir o passado do futuro através do aumento irreversível da desordem.

2. Relevância para a Economia Ecológica

O economista Nicholas Georgescu-Roegen foi o pioneiro ao aplicar a Lei da Entropia à análise econômica, argumentando que a economia é governada por leis físicas e não apenas mecânicas.

  • Transformação de Baixa em Alta Entropia: O processo econômico não “produz” nem “consome” matéria ou energia no sentido físico (conforme a Primeira Lei da Termodinâmica), mas sim as transforma. Ele extrai recursos de baixa entropia (matérias-primas e energia úteis e ordenadas) e os converte em produtos úteis e, inevitavelmente, em resíduos e poluição de alta entropia.

  • Raiz da Escassez: Para a economia ecológica, a entropia é a raiz última da escassez econômica absoluta. Como a baixa entropia terrestre é finita e a radiação solar chega a uma taxa fixa, o crescimento físico contínuo da economia é impossível a longo prazo.

  • Impossibilidade de Reciclagem Total: Devido à entropia, a reciclagem total (100%) de materiais é fisicamente impossível, pois o próprio processo de reciclagem exige energia adicional e gera resíduos dissipados (“poeira do diabo”) que não podem ser recuperados.

3. Analogias Explicativas

Os autores utilizam várias analogias para facilitar a compreensão:

  • A Ampulheta de Entropia: Imagine uma ampulheta que não pode ser virada. A areia na câmara superior representa a baixa entropia (recursos disponíveis); à medida que cai para a câmara inferior, torna-se alta entropia (resíduos indisponíveis).

  • O Cubo de Açúcar: Um cubo de açúcar dissolvido em um copo de água perde sua ordem original e se dispersa. A ordem não reaparecerá espontaneamente; essa dispersão é o aumento da entropia.

  • A Biblioteca: Uma biblioteca com livros organizados por autor e tema tem baixa entropia. Após a passagem de um tornado, os mesmos livros e energia permanecem, mas a desordem (entropia) é alta, tornando quase impossível localizar uma informação específica.

  • O Pedaço de Carvão: Antes de ser queimado, o carvão possui energia livre e ordenada. Após a combustão, a quantidade total de energia é a mesma, mas agora está na forma de cinzas, fumaça e calor disperso — estados de alta entropia incapazes de mover uma locomotiva novamente.

Bibliografia Comentada

Para a definição de entropia e sua aplicação na economia ecológica apresentada anteriormente, as fontes selecionadas baseiam-se na seguinte bibliografia fundamental:

1. Obras Fundamentais de Economia Ecológica

GEORGESCU-ROEGEN, Nicholas. The Entropy Law and the Economic Process. Cambridge, EUA: Harvard University Press, 1971. (Esta é a obra seminal que integra a termodinâmica à análise econômica, definindo o processo econômico como uma transformação de baixa em alta entropia.)

GEORGESCU-ROEGEN, Nicholas. Energy and Economic Myths: Institutional and Analytical Economic Essays. Nova York: Pergamon Press, 1976.

DALY, Herman E.; FARLEY, Joshua. Ecological Economics: Principles and Applications. Washington, EUA: Island Press, 2011/2004/2010. (Fonte da explicação sobre os limites biofísicos, a “visão de mundo cheio” e a economia de estado estacionário baseada na entropia.)

COMMON, Mick; STAGL, Sigrid. Ecological Economics: An Introduction. Cambridge, Inglaterra: Cambridge University Press, 2005. (Fornece as definições de entropia como medida de desordem e energia indisponível.)

MARTINEZ-ALIER, Juan; SCHLÜPMANN, Klaus. Ecological Economics: Energy, Environment and Society. Oxford, Inglaterra: Basil Blackwell, 1987. (Analisa a história das ideias sobre energia e entropia na economia.)

2. Bases da Física e Biologia

SCHRÖDINGER, Erwin. What is Life? The Physical Aspect of the Living Cell. Cambridge, Inglaterra: Cambridge University Press, 1944. (Fonte da definição de vida como um sistema “neguentrópico” que importa baixa entropia do ambiente.)

CARNOT, Sadi. Reflections on the Motive Power of Fire. 1824. (Reconhecido como o fundador da termodinâmica ao estudar a eficiência das máquinas térmicas.)

CLAUSIUS, Rudolf. The Mechanical Theory of Heat. 1865. (O físico que cunhou o termo “entropia” e formulou as duas leis da termodinâmica.)

3. Analogias e Dicionários Especializados

DALY, Herman E. “The Hourglass Analogy”. In: COSTANZA, Robert [et al]. An Introduction to Ecological Economics. 2.ed. Boca Raton, EUA: CRC Press, 2015. (Explica a irreversibilidade da entropia através da metáfora da ampulheta que não pode ser virada.)

ULGIATI, Sergio. “Entropy”. In: D’ALISA, Giacomo; DEMARIA, Federico; KALLIS, Giorgos (Eds.). Nova York: Degrowth: A Vocabulary for a New Era. Routledge, 2015. (Define entropia como uma medida da degradação de recursos e energia em sistemas sociais.)

MARKANDYA, Anil; RICHARDSON, Julie (Eds). Dictionary of Environmental Economics. Earthscan, 1992. (Define entropia como medida de desordem e sua relevância para a sustentabilidade.)

BOULDING, Kenneth E. “The Economics of the Coming Spaceship Earth”. 1966. (Introduz a visão da Terra como um sistema fechado sujeito a limites materiais.)

Gibson Da Costa