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19 enero 2017

James Watt, ¡A toda máquina!

Historia | Innovación | Investigación
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James Watt pisó el acelerador de la Revolución Industrial. Con todas las mejoras que inventó para la máquina de vapor consiguió convertirla en un trabajador mucho más rentable y potente que hombres y caballos, a los que sustituyó en tareas de fuerza bruta. Primero fue en la mina y luego la revolución se extendió a las fábricas y a los transportes: en el tramo final del siglo XVIII el aspecto de las ciudades europeas empezó a cambiar por completo.

Una máquina de vapor de tipo Watt, construida por D. Napier and Son (Londres) en 1859. Crédito: Nicolás Pérez

La máquina de vapor fue una evolución de la olla a presión. Cien años antes, su inventor, el francés Papin, se fijó en toda esa potencia del vapor comprimido y se le ocurrió que en vez de dejarlo escapar podía hacer que moviera un pistón, empujándolo hacia arriba como cuando se tira del émbolo de una jeringuilla. Enseguida el inglés Newcomen mejoró el diseño y se empezó a usar para bombear agua hacia fuera de las minas, pero la evolución se estancó durante 60 años hasta que al escocés James Watt (1736-1819) le tocó reparar una de las máquinas de Newcomen.

El vatio como homenaje

Cuando logró ponerla en marcha le pareció que consumía demasiado y decidió mejorarla: vio que se perdían las tres cuartas partes de la potencia del vapor, porque había que enfriar la cámara interior para condensar el vapor y hacer bajar el pistón. Watt se las ingenió para resolver el problema añadiendo una segunda cámara a la que se escapaba el vapor tras mover el pistón, de forma que el siguiente chorro de vapor se encontraba con la cámara ya a alta temperatura y no gastaba energía en recalentarla. Su máquina era más eficiente, consumía mucho menos carbón para hacer el mismo trabajo.

“James Watt y la máquina de vapor: el amanecer del siglo XIX”, un cuadro de James Eckford Lauder (1855). Crédito: Scottish National Gallery

Watt la patentó en 1769 y buscó un socio que llevara la parte económica del negocio. Su máquina bombeaba mucho mejor el agua de la mina y abarataba la extracción del carbón, el combustible para producir vapor, lo que a su vez abarataba el uso de las máquinas. Todo encajaba. Pero algunos empresarios se resistían a modernizarse. Para explicarles las ventajas, Watt comparó la potencia de su invento con el trabajo desarrollado por un caballo al mover un molino durante una hora. Con ese truco de marketing consiguió mejorar las ventas de sus primeras “máquinas de 10 caballos” y además creó una unidad de medida de la potencia, el caballo de vapor (CV). Como homenaje al ingeniero escocés, la unidad estándar de potencia lleva hoy su nombre: watt o vatio (W). El cerebro humano trabaja a una potencia de 20 a 40 W, algo menos que los 60 W de una típica bombilla de casa, aunque también las hay de 100W, lo mismo que consume el cuerpo humano entero.

Inspiración para Mark Twain

Operando a 7457 W, las primeras máquinas de Watt no eran muy potentes, así que inventó un sistema para duplicar la potencia, otro para que funcionaran automáticamente y muchas más mejoras. Las posibilidades ya no se limitaban a bombear agua. Nacieron las grandes fábricas, la producción en masa y nuevos medios de transporte. El estadounidense Robert Fulton construyó para Napoleón el Nautilus, un prototipo de submarino a vapor, y en 1807 el primero de los barcos de vapor que surcaron los grandes ríos de su país y que aparecen en Las aventuras de Tom Sawyer y otras novelas de Mark Twain.

El primer ferrocarril data de 1814, el mismo año en que el diario Times de Londres instaló una imprenta de vapor que hacía en trabajo de un día en sólo dos horas. Watt ya era rico, se había retirado en 1800 y vivió para ver todas estas innovaciones, pero no llegó a ver como, años más tarde, surgió una nueva ciencia, hija de su máquina de vapor: la tecnología de ese invento no se apoyaba en ninguna teoría, así que el físico francés Sadi Carnot se puso a estudiarlo científicamente y de ahí nació la Termodinámica.

Por Francisco Domenech para Ventana al Conocimiento

@fucolin

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