Si existe un invento que cambió la vida de toda la humanidad, ese invento es la máquina de vapor. Según la historia, es la principal responsable de que se haya producido la llamada Revolución Industrial, o lo que es igual, las personas dejaron de hacer todas las tareas arduas de forma manual o empujados por animales, y comenzaron a utilizar sistemas mecánicos que imprimían más fuerza, más velocidad y mayor resistencia.
Antes de hablar de ello, sin embargo, es importante saber qué es una maquina de vapor, cómo funciona -de forma sencilla, claro está- y a quién se le debe el honor de tan maravilloso invento.
¿Qué es y cómo funciona una máquina de vapor?
Para la época, la máquina de vapor fue uno de los inventos comerciales e industriales más importantes en Reino Unido, Estados Unidos y Europa occidental. Antes de ella, sólo la rueda hidráulica -utilizada en antiguos molinos, que se impulsaba con agua de los arroyos y cuya eficiencia era muy pobre- servía de apoyo mecánico a las tareas manuales que se realizaban en todas las partes del mundo.
La máquina de vapor, que actuaba como un motor de combustión externa, aprovechaba las diferencias atmosféricas de la energía calórica dentro de un cilindro que era calentado por una caldera con carbón, y el vapor resultante salía por la parte superior del cilindro, donde se encontraba con un pistón que generaba el movimiento.
El proceso es, en resumen, el siguiente:
- A partir de una caldera cerrada herméticamente, una persona se encargaba de echar carbón y preparar el fuego. Cuando el carbón se quemaba, se desprendía mucho humo del proceso y salía por una chimenea preparada explícitamente para ello. Son las grandes chimeneas que verás en las fotos históricas de los barcos a vapor.
- Ese fuego se utilizaba para calentar agua, que lógicamente se convertía en Ese vapor de agua salía disparado, producto de la presión, por unas tuberías de manera que llegaba hasta un pistón conocido como biela-manivela, que se movía hacia arriba y hacia abajo. Suelen verse en el exterior las ruedas principales de los antiguos trenes de vapor.
- Unido al sistema de pistones -puede ser uno, o más, dependiendo del tamaño de la máquina- se encuentra un mecanismo de transmisión, que en el caso de los trenes es una rueda, y es lo que permite que se ejerza un movimiento.
Así, gracias a quemar carbón en una caldera, se movían barcos de increíble tamaño o trenes con decenas de vagones cargados de mercancías o materias primas. La invención de esta máquina fue el inicio de la Revolución Industrial.
La Revolución Industrial
Hablar de la importancia de la máquina de vapor es hablar indudablemente de la Revolución Industrial, ya que fue éste, el evento que se produjo a raíz de la masificación de dicho invento.
Según los estudios de muchos historiadores -incluidos algunos economistas premiados con el Nobel-, la humanidad no había vivido cambios sociales y productivos tan grandes desde la invención de las herramientas manuales, un proceso que se llevó a cabo en la era Antigua, en el periodo Neolítico. Ese cambio, lógicamente, lo produjo la máquina de vapor.
¿Por qué?
La máquina de vapor permitía que los trenes cargaran hasta 2.000 veces más que lo que una carreta de mercancías impulsada por caballos podía cargar. Permitía que los barcos de vapor, llamados también piróscafos, pudieran cruzar grandes espacios de agua transportando personas o mercancías, lo que ayudó a que el comercio, los trabajos y la vida misma sufrieran cambios irreversibles.
A nivel industrial, sin embargo, es donde los cambios producidos por la máquina a vapor fueron más notorios: la máquina a vapor permitió la creación de las primeras fábricas, donde se creaban productos de forma masiva en cadenas de producción que multiplicaban por mil la capacidad del ser humano para crear cosas. Con ello nacieron los telares mecánicos, las fábricas de ferrocarriles, o la industria siderúrgica y minera, aún hoy pilares económicos de muchos países.
¿Quién inventó la máquina de vapor?
Aunque la máquina de vapor tal cual se conoce hoy en día fue patentada por James Watt, no fue realmente él quien diseñó o creó las estructuras o bases teóricas sobre las que se asienta este invento. James Watt sólo perfeccionó un invento que ya había sido realizado muchos siglos antes.
Las etapas de este descubrimiento se pueden resumir así:
- Eolípila: hoy utilizada como invento casero para enseñar el funcionamiento de la máquina de vapor, la eolípila fue creada en el siglo I, por Herón de Alejandría, un prominente ingeniero griego. Fue la primera máquina impulsada por energía térmica.
- Thomas Savery y Thomas Newcomen: el primero creó la primera patente industrial de una máquina de vapor en el año 1698. Sin embargo, su aplicación industrial fue poca, ya que su capacidad era limitada. Años más tarde, Thomas Newcomen -amigo del primero- mejoró tecnológicamente el uso de la energía para mover los pistones, y volvió a patentar el invento.
- James Watt: finalmente, el reconocido inventor James Watt tomó la idea de Newcomen y estudió las razones por las que se desperdiciaba mucha energía térmica -se quemaba mucho carbón para generar poca potencia-. Y diseñó algunas mejoras, entre las que se encontraba la caldera cerrada herméticamente que impedía la pérdida de calor. La patente de Watt es la última conocida de una máquina de vapor de uso industrial, y fue utilizada hasta mediados del siglo XX, cuando paulatinamente fue sustituida por motores de combustión interna, impulsados por derivados del petróleo.
Las máquinas de vapor en la actualidad
Conforme pasó el tiempo, la máquina de vapor cayó en desuso, principalmente por sus efectos sobre el medio ambiente, ya que la quema de carbón genera mucho humo y es altamente contaminante para el aire.
La llegada de los hidrocarburos -gasolina, gas, entre otros- permitió el desarrollo de los motores de combustión interna, más pequeños y eficientes a nivel de consumo, con lo que se abarataban muchos costes, aunque siguió usándose durante muchos años en los ferrocarriles. Incluso hoy, en algunos países de Europa del este y los países nórdicos, es posible encontrar locomotoras comerciales que utilizan motores de vapor, por sus posibilidades a nivel de potencia.
Posteriormente, la llegada de las energías renovables y de los motores eléctricos supuso un desuso prácticamente total para la máquina que cambió la historia de la humanidad, para bien, tanto como nunca se había visto desde la creación de las hachas de piedra.