La macchina a vapore è stata una delle invenzioni più importanti per lo sviluppo industriale e del settore dei trasporti. Un motore a vapore è una macchina motrice che trasforma, tramite il vapore d’acqua, energia termica in energia meccanica.
A partire dal 1765 l’ingegnere e inventore scozzese James Watt riuscì a progettare una macchina che potesse avere un utilizzo generalizzato nei trasporti e nelle industrie, tale che avesse dimensioni, costi e consumi ridotti.
La macchina a vapore può essere considerata il simbolo chiave della Rivoluzione Industriale. Modificò completamente non solo i modi di produzione ma anche l’intera società, che si dovette adattare alla riorganizzazione del lavoro determinata appunto dall’introduzione della macchina a vapore.
Ma prima di arrivare al modello di James Watt furono diversi gli esperimenti da parte di scienziati e inventori di usare il vapore per produrre energia meccanica. Se quindi siamo tutti abituati ad associare il nome di Watt alla macchina a vapore, è doveroso ricordare che prima di lui già altri avevano gettato le basi per questa rivoluzione.
L’evoluzione della macchina a vapore
Sin dall’Ellenismo è documentata la presenza di esperimenti per sfruttare l’energia derivante dall’espansione del vapore acqueo: tra questi si ricorda l’eolipila di Erone di Alessandria. Vanno ricordati i tentativi di usare il vapore di Leonardo da Vinci con la sua macchina detta l’Archituono, e nel 1606 gli esperimenti di Giovanni Battista Della Porta che riuscirono ad utilizzarlo come forza motrice. Esperimenti analoghi a quelli del Della Porta vennero compiuti anche dall’ingegnere Salomon de Caus, che nel 1615 pubblicò un trattato sul suo sistema contenente una pompa a vapore.
La macchina a vapore di Papin
A Denis Papin, matematico, fisico ed inventore francese, si deve la nascita della pentola a pressione nel 1679 da cui partì per concepire idee su come sviluppare l’utilizzo del vapore. Fu il primo ad effettuare sperimentazioni sulla macchina a vapore. La prima macchina rudimentale fu quindi inventata proprio da Denis Papin nel 1690. Era costituita da un cilindro all’interno del quale era portata ad ebollizione l’acqua. La pressione prodotta dal vapore sollevava uno stantuffo che scorreva all’interno del cilindro. Lontana dall’invenzione compiuta da Watt, ma che comunque deve essere concepita come un punto di partenza da cui gli inventori successivi hanno potuto trarre ispirazione.
La macchina a vapore di Newcomen
Nel 1705 Thomas Newcomen fece un passo in avanti, mettendo a punto la prima macchina a vapore destinata ai processi industriali. Fu proprio a questa invenzione che si ispirò Watt negli anni successivi. Possiamo dire che la macchina di Newcomen fu protagonista indiscussa della Prima Rivoluzione Industriale.
Il sistema prevedeva una pompa a pistone, la quale era azionata da un motore a vapore a condensazione interna. La macchina a vapore di Newcomen fu impiegata soprattutto per pompare l’acqua fuori dalle miniere di carbone, per consentirne poi una facile estrazione.
La macchina a vapore di James Watt
L’invenzione di Watt fu il primo esempio di macchina a vapore a condensatore separato. L’inventore si basò proprio sul sistema messo a punto da Newcomen ma lo migliorò rendendolo più sicuro e utilizzabile su impianti di maggiori dimensioni. La macchina a vapore di Watt, messa a punto tra il 1763 ed il 1775, si distingueva da quella di Newcomen per via del condensatore esterno e del moto rotativo. Due fattori che elevarono questa invenzione a simbolo della Rivoluzione Industriale.
Le più grandi invenzioni della storia
di LUCA FUSARO
La storia dell’umanità è ricca di scoperte memorabili, nate dall’ingegno, dalla casualità o da una combinazione dei due fattori. Alcune hanno cambiato il corso della storia e plasmato il mondo intero; difficilmente potremmo immaginare il nostro stile di vita di oggi, senza di esse. In questa serie di articoli vedremo quali sono le invenzioni e le scoperte più grandi e più utili di sempre, considerando la loro storia e l’impatto che hanno avuto sulla società moderna.
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