Motores de vapor y la revolución industrial

La máquina de vapor, ya sea utilizada sola o como parte de un tren, es la invención icónica de la revolución industrial. Los experimentos en el siglo XVII se convirtieron, a mediados del siglo XIX, en una tecnología que impulsaba grandes fábricas, permitía minas más profundas y movía una red de transporte.

Antes de 1750, la fecha de inicio arbitraria tradicional para el revolución industrial, la mayoría de las industrias británicas y europeas eran tradicionales y dependían del agua como fuente principal de energía. Esta era una tecnología bien establecida, que usaba arroyos y ruedas hidráulicas, y estaba probada y ampliamente disponible en el paisaje británico. Hubo problemas importantes porque tenía que estar cerca del agua adecuada, lo que podría llevarlo a lugares aislados, y tendía a congelarse o secarse. Por otro lado, era barato. El agua también era vital para el transporte, con los ríos y el comercio costero. Los animales también se usaban tanto para el poder como para el transporte, pero estos eran caros de manejar debido a su comida y cuidado. Para que se produjera una rápida industrialización, se necesitaban fuentes alternativas de energía.

La gente había experimentado con motores de vapor en el siglo XVII como una solución para problemas de energía, y en 1698 Thomas Savery inventó su "Máquina para levantar agua con fuego". Utilizado en las minas de estaño de Cornualles, bombeaba agua con un simple movimiento hacia arriba y hacia abajo que solo tenía un uso limitado y no podía aplicarse a la maquinaria. También tenía una tendencia a explotar, y la patente retrasó el desarrollo del vapor, que Savery mantuvo durante treinta y cinco años. En 1712 Thomas Newcomen desarrolló un tipo diferente de motor y pasó por alto las patentes. Esto se usó por primera vez en las minas de carbón de Staffordshire, tenía la mayoría de las viejas limitaciones y era costoso de operar, pero tenía la clara ventaja de no explotar.

En la segunda mitad del siglo XVIII vino inventor James Watt, un hombre que se basó en el desarrollo de otros y se convirtió en un importante contribuyente a la tecnología de vapor. En 1763 Watt agregó un condensador separado al motor de Newcomen que ahorró combustible; Durante este período trabajó con personas involucradas en la industria productora de hierro. Entonces Watt se asoció con un antiguo fabricante de juguetes que había cambiado de profesión. En 1781 Watt, el ex juguetero Boulton y Murdoch construyeron la "máquina de vapor de acción giratoria". Este fue el gran avance porque se podía utilizar para alimentar maquinaria, y en 1788 se instaló un regulador centrífugo para mantener el motor funcionando a una velocidad uniforme. Ahora había una fuente de energía alternativa para la industria en general y después de 1800 comenzó la producción en masa de máquinas de vapor.

Teniendo en cuenta la reputación de Steam en una revolución que tradicionalmente se dice que se desarrolló a partir de 1750, la adopción de Steam fue relativamente lenta. Ya se había producido una gran cantidad de industrialización antes de que la energía de vapor se utilizara mucho, y mucho había crecido y mejorado sin ella. Inicialmente, el costo era un factor que frenaba los motores, ya que los industriales usaban otras fuentes de energía para mantener bajos los costos de arranque y evitar riesgos mayores. Algunos industriales tenían una actitud conservadora que lentamente se convirtió en vapor. Quizás lo más importante es que las primeras máquinas de vapor eran ineficientes, usaban mucho carbón y necesitaban instalaciones de producción a gran escala para funcionar correctamente, mientras que gran parte de la industria era de pequeña escala. Tomó tiempo (hasta las décadas de 1830 y 40) que los precios del carbón cayeran y que la industria se volviera lo suficientemente grande como para necesitar más energía.

los industria textil había utilizado muchas fuentes diferentes de energía, desde agua hasta humanos en los muchos trabajadores del sistema doméstico. La primera fábrica se había construido a principios del siglo XVIII y utilizaba energía hidráulica porque en ese momento los textiles solo podían producirse con una pequeña cantidad de energía. La expansión tomó la forma de expandirse sobre más ríos para las ruedas hidráulicas. Cuando la maquinaria a vapor se hizo posible c. En 1780, los textiles tardaron inicialmente en adoptar la tecnología, ya que era costosa y requería un alto costo inicial y causaba problemas. Sin embargo, con el tiempo los costos del vapor disminuyeron y el uso aumentó. La energía del agua y el vapor se convirtió incluso en 1820, y en 1830 el vapor estaba muy por delante, produciendo un gran aumento en la productividad de la industria textil a medida que se creaban nuevas fábricas.

los carbón, las industrias siderúrgicas se estimularon mutuamente durante la revolución. Había una necesidad obvia de carbón para impulsar las máquinas de vapor, pero estos motores también permitían minas más profundas y una mayor producción de carbón, haciendo que el combustible sea más barato y el vapor más barato, produciendo así una mayor demanda de carbón.

los industria del hierro También se benefició. Al principio, el vapor se usó para bombear agua de regreso a los depósitos, pero esto pronto se desarrolló y el vapor se usó para alimentar altos y mejores hornos, lo que permitió un aumento en la producción de hierro. Las máquinas de vapor de acción rotativa podrían estar vinculadas a otras partes del proceso de hierro, y en 1839 se utilizó por primera vez el martillo de vapor. El vapor y el hierro se vincularon ya en 1722 cuando Darby, un magnate del hierro, y Newcomen trabajaron juntos para mejorar la calidad del hierro para producir máquinas de vapor. Mejor hierro significaba más ingeniería de precisión para el vapor. Más sobre carbón y hierro.

La máquina de vapor podría ser el ícono de la revolución industrial, pero ¿cuán importante fue en esta primera etapa industrial? Historiadores como Deane han dicho que el motor tuvo poco impacto al principio, ya que solo era aplicable a procesos industriales a gran escala y hasta 1830 la mayoría eran de pequeña escala. Ella está de acuerdo en que algunas industrias lo usaron, como el hierro y el carbón, pero que el desembolso de capital solo valió la pena para la mayoría después de 1830 porque de retrasos en la producción de motores viables, altos costos al inicio y la facilidad con que se puede contratar y despedir la mano de obra en comparación con una máquina de vapor. Peter Mathias argumenta lo mismo pero enfatiza que el vapor aún debe considerarse una de las claves avances de la revolución industrial, una que ocurrió cerca del final, iniciando una segunda impulsión de vapor fase.