En 1712 la Máquina Atmosférica de Newcomen marca un salto cualitativo en las energías utilizadas por el Hombre

Hasta el siglo 18 la humanidad esencialmente usaba las mismas fuentes de energía que había usado durante miles de años, los romanos por ejemplo y aún los sumerios y los egipcios antes de ellos, miles de años antes de nuestra era.

Estas fuentes de energía eran de dos tipos, y no había manera o no se conocía forma técnica de conectar una con otra.

  • Energía mecánica, sea de un molino de viento o movido por agua o caballos (los romanos sabían serrar placas de mármol usando sierras movidas por molino y salto de agua), barcos de vela o movidos a remos, telares, diligencias, caballos y bueyes arando y todo tipo de maquinaria movida por fuerzas mecánicas, incluso martillos, tornos, trenzar maromas.
  • Energía calorífica, quemando combustible para ablandar, purificar y fundir metales, cocer cerámicas, fundir vidrio, calentarse, cocinar, iluminar con lámpara o bujías.

Eran dos mundos técnicos bien separados e incluso examinando los dibujos y proyectos del gran genio del Renacimiento, Leonardo da Vinci, no aparece conexión entre estas dos técnicas.

En el siglo 18 por primera vez es posible utilizar la fuerza del vapor para realizar trabajo, al transformar esa energía en movimiento que a su vez se puede aplicar y cambiar (hay antecedentes anteriores, por supuesto, pero no pasan de entretenimiento de la corte o primeros intentos).

Precisamente es alrededor de  1712 cuando la Atmospheric Engine de Newcomen, movida por la combustión de carbón, mueve el pistón de una bomba para extraer agua de la mina y permitir alcanzar mayores profundidades.  Este dibujo animado muestra como funcionaba

El agua se ve azul, el vapor rosa. Dos válvulas, una para admitir vapor y mover el pistón, otra que luego rociaba agua para enfriar las paredes

La primera Máquina Atmosférica funcionó en una mina de carbón en Conygree Coalworks cerca de Dudley (en el Oeste de Inglaterra) en 1712, por eso he elegido esa fecha para marcar el principio de la Era Industrial.  Estas máquinas a vapor tenían bastantes defectos, lentas (unos 12 ciclos por minuto), poco potentes y el movimiento lento oscilante era propio para una bomba pero difícil de acoplar a otras máquinas.

Aquí tenemos pues la primera vez que la Humanidad aprovecha la energía solar contenida en un combustible fósil, el carbón, para transformarla en movimiento mecánico.  Esta máquina y sus perfeccionamientos posteriores  por Watt  impulsarán el mayor cambio en la historia de la humanidad, la Revolución Industrial.

La Revolución Industrial había empezado en los Países Bajos.  Aunque los textos, y Wikipedia, dan como cuna de la Revolución Industrial a Inglaterra, esto es inexacto, como ya contamos en otro artículo. Los Países Bajos, un siglo antes, tenían ya una potente industria y comercio basado en la explotación de turba, e innovaron en materia financiera, eran los más avanzados de Europa.

Pero la invención de los Motores de Vapor y sus grandes yacimientos de carbón, y el desarrollo de máquinas tejedoras e hiladoras que usaban la potencia de la maquinaria de vapor le dio a Inglaterra una ventaja continuamente acrecentada por una combinación de industria, innovación y avances científicos que culminarían en los ferrocarriles y los barcos a vapor durante el siglo 19, antes de ser reemplazado  el carbón por petróleo en el siglo 20.

☼  El Pico Petrolero y en general el agotamiento de los Combustibles Fósiles -sí, del Carbón también- nos marca la decadencia de la Era Industrial: no es tanto que no quedan o se agoten totalmente -eso está muy lejos en el futuro-, sino que los yacimientos de Carbón y de Petróleo son cada vez más pequeños, de peor calidad, más difíciles y caros de extraer y por lo tanto la sociedad industrial, que necesita energía barata, ha entrado en crisis como es evidente por sí misma.

☼  De todos los países europeos, incluso de todos los PIIGS, España es el más pobre en combustibles, tan sólo tiene un poco de carbón.  En una muestra de la total incomprensión de este problema que tiene el malhadado ministro del PP se quitan las ayudas a la producción de carbón.

España va al muere, a patadas llevada al cementerio por un gobierno de señoras guapas sin nada de seso, y de ministros nulos totales.

Para saber más

Bancos, Bolsa y Turba: cómo los Países Bajos derrotaron a la España Imperial

Revolución Industrial

Atmospheric Engine de Newcomen

Watt steam engine

 

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Por Armando

12 comentarios en «La era industrial comenzó hace tres siglos»
  1. Hola !
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    Pues algo no funciona en la lógica del dibujo, ya que para que el trabajo mecánico supuesto del lado izquierdo basculante se produzca, el pistón del lado derecho debería succionar, y no ocurre así en la lógica expansiva del vapor…
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    Salú !

  2. Eh, creo que precisamente el spray ese de agua al condensar el vapor produce el descenso del pistón.
    «At the end of each stroke, steam was introduced into the cylinder below the piston, followed by water. This water condensed the steam and created a partial vacuum below the piston, drawing it down and thus raising the opposite end of the beam.»
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    La máquina de Watt separa ambos procesos en dos partes y así consigue más potencia y alternar las subidas y bajadas para mover un volante.
    http://en.wikipedia.org/wiki/Watt_steam_engine
    «In 1765 Watt conceived the idea of a separate condensation chamber. Watt’s idea was to equip the engine with a second, small cylinder, connected to the main one. In Watt’s design, the cold water was injected only into the condensation chamber. This type of condenser is known as a jet condenser. Because the chambers were connected, this caused condensation without significant loss of heat.»
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    Watt’s next improvement to the Newcomen design was to increase the power of the engine by sealing the top of the cylinder and injecting low-pressure steam into the upper part of the cylinder, instead of relying on atmospheric pressure. The power of the low-pressure steam would assist the vacuum created by the condensation, increasing the power of the down stroke, and the speed of the engine.
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    Este artículo sobre Watt no tiene versión en Wikipedia en español, pa’ que.

  3. Hola !
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    Es que el dibujo es raro de por sí… Para que el lado izquierdo baje no hace falta que el vapor lo empuje, y para que eleve la carga asociada (desde su propio peso, hasta la columna de agua que eleve, ó cualquier otro trabajo), es necesario que el vapor actúe sobre otro tipo de mecanismo que «jale» del lado derecho hacia abajo (para simplificar)…
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    Quizá es un dibujo hecho por algún egresado de la Universidad Politécnica de Valencia…
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    Salú !

  4. Está simplificado, en los dibujos de la máquina real tiene un gran peso a la izquierda, quizás para bajar el pistón de la bomba de agua, y a la derecha pues un movimiento alternativo de expansión y contracción, pero esencialmente, hasta donde yo entiendo que bien poco de maquinaria pero era o es así.
    Los ingleses estas cosas las mantienen perfectas en museos locales, pero no son simplemente muestras, funcionan las bombas, los telares, de todo.

  5. Al llegar el pistón arriba por la expansión del vapor, entra el spray de agua fría y ese vapor se convierte en agua (poca). Todo el espacio que había se queda casi vacío, eso produce un «vacío» que hace que el pistón baje.
    Es decir, el pistón hace fuerza hacia arriba por la fuerza de la presión del vapor y luego es succionado hacia abajo por la fuerza del vacío.
    Es sencillo y muy ingenioso.

  6. «por la fuerza del vacío», más bien por la presión atmosférica o diferencia de presiones, por eso se llama Atmospheric Engine».

  7. Hola !
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    bobby… Soy ingeniero mecánico y acuerdo con Armando que es un dibujo simplificado, pero la explicacion es reverencialmente estúpida con que el vacío de un cilindro (imagíne la fabricación de la época), ofrece un factor trabajo superior al que ejerce el vapor…
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    En fin…
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    Salú !

  8. Yo creo que las dos cosas estaban astutamente equilibradas, pero se llama Máquina Atmosférica porque la presión de la atmósfera movía el pistón hacia abajo.
    El vacío, por definición, no es una fuerza, está vacío … Es la atmósfera que hace presión, o diferencia de presiones.

  9. Armando tiene razón, el truco está en que al enfriar el vapor con el chorrito se crea un semivacío en el cilindro, con lo que «chupa» el pistón hacia abajo. Y por cierto, ya sé que el vacío no chupa, que es la presión atmosférica enfrentada a una presión menor. No soy ingeniero ni egresado de la UPV pero pienso, aunque sea español.

  10. Hola !
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    Estúpida máquina !!!
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    Voy a construirla y a ver que tal, que ése Mr. Newcommen no puede ser más listo que yo, un porteño que se las sabe todas, que por algo los argentinos somos los mejores del mundo, inventores del boli con que se firman las deudas bancarias y los posteriores acuerdos de rescates financieros de las entidades privadas, para que luego las paguen los pueblos con sudor y lágrimas… e inventores del corralito, para que esos mismos pueblos no dispongan de dinero…
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    Y además tenemos a la Kris… Tóma ya !!!
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    Salú !

  11. Sí, el argentino Sr Biró, que era húngaro o algo no me acuerdo bien de por ahí.
    Yo aún las sigo llamando biromes a veces se me escapa.

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