L’invenzione della macchina a vapore si deve
principalmente al tecnico inglese Thomas Newcomen (1663-1729)
che nel 1705, realizzò una macchina nella quale il vapore veniva
surriscaldato, agendo su una delle facce di uno stantuffo
all'interno di un cilindro. Questa macchina, del tipo a
semplice effetto in quanto il vapore agiva solo su una delle
facce dello stantuffo, fu perfezionata dagli inventori Mattew
Boulton e James Watt (1736-1819), che la modificò portandola a
doppio effetto, nella quale cioè il vapore agiva su
entrambe le facce dello stantuffo, ricondensava il vapore
riportandolo ad acqua, che ritornava nel ciclo. Aveva ottenuto
con il motore un ciclo chiuso. La prima industrializzazione
si deve proprio all'invenzione della macchina a vapore di James
Watt (tra il 1760 ed il 1780). Le prime macchine a vapore furono
impiegate per ottenere un più efficace drenaggio e
prosciugamento dei pozzi delle miniere. Fino ad allora veniva
impiegato come combustibile il legno (con disboscamenti
selvaggi) o il carbone dalle miniere a cielo aperto. Le miniere
di carbone al di sotto della falda acquifera venivano spesso
allagate e le pompe per prosciugarle, azionate da cavalli, non
permettevano il prosciugamento al di sotto dei 10 metri. Il
motore a vapore risolvendo il problema permetteva, con un uso
minore di combustibile, di estrarne in enorme quantità
(attraverso una maggiore razionalizzazione del lavoro e una
diminuzione dei rischi delle miniere), che a sua volta poteva
essere impiegato per far funzionare altre macchine. Permise ad
altri inventori di sfruttare la forza a vapore per azionare
macchine di tutti i tipi. In seguito, infatti, la macchina
fu sfruttata sia per automatizzare la produzione industriale
(come il telaio meccanico), sia per muovere mezzi di trasporto.
Si ebbero successi, proprio in questo campo, nel secolo seguente
quando nel 1803 l’inventore americano Robert Fulton (1765-1815)
costruì il primo battello a vapore, e nel 1829 quando
l’inventore inglese George Stephenson (1781-1848) realizzò la
prima efficiente locomotiva a vapore (la famosa Rocket).
Querste ulteriori applicazioni portarono ad uno straordinario
sviluppo delle strade ferrate e della marina mercantile.
Nel 1709, un inventore inglese era riuscito a fondere il
ferro utilizzando il carbone coke, abbondante in Inghilterra e
meno costoso del carbone di legna. La fusione si poteva
ottenere, però, solo se il forno fosse costantemente ventilato.
L'invenzione della macchina a vapore risolse il problema,
permettendo la fusione del ferro in grandi quantità.
L’importanza storica del motore a vapore, come abbiamo visto, è
enorme. Esso costituisce il primo metodo per produrre lavoro
meccanico indipendentemente dalla fonti d'energia naturale (come
corsi d'acqua o venti, fino ad allora sfruttati). La
"rivoluzione industriale" fu resa possibile solo grazie alla sua
invenzione. Le innovazioni tecnologiche sono diverse e si
possono riassumere in tre punti:
1) l'impiego di
macchine al posto del lavoro dell'uomo; 2) il sopravvento
delle fonti di energia minerarie su quelle biologiche; 3)
l'introduzione di nuove e più abbondanti materie prime.
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