Ποιος ετοίμασε τον ατμομηχανή;

Η ανακάλυψη ότι ο ατμός θα μπορούσε να αξιοποιηθεί και να εργαστεί δεν πιστώνεται James Watt (1736-1819) από τότε ατμομηχανές που χρησιμοποιήθηκε για να αντλήσει νερό από τα ορυχεία στην Αγγλία υπήρχε όταν γεννήθηκε ο Watt. Δεν ξέρουμε ακριβώς ποιος έκανε την ανακάλυψη αυτή, αλλά γνωρίζουμε ότι οι αρχαίοι Έλληνες είχαν αργούς ατμομηχανές. Ο Watt, ωστόσο, πιστώνεται με την εφεύρεση του πρώτου πρακτικού κινητήρα. Και έτσι η ιστορία του "σύγχρονου" ατμομηχανή συχνά αρχίζει μαζί του.

Μπορούμε να φανταστούμε ένα νεαρό Watt που κάθεται δίπλα στο τζάκι στο σπίτι της μητέρας του και παρακολουθώντας προσεκτικά τον ατμό που ανεβαίνει από το βραστό βραστήρα τσαγιού, την αρχή μιας διαχρονικής γοητείας με ατμό.

Το 1763, όταν ήταν είκοσι οκτώ και εργαζόταν ως κατασκευαστής μαθηματικών οργάνων στο Πανεπιστήμιο της Γλασκόβης, ένα μοντέλο Ο Thomas Newcomen (1663-1729) μηχανή άντλησης ατμού εισήχθη στο κατάστημά του για επισκευές. Ο Watt ενδιαφέρθηκε πάντα για μηχανικά και επιστημονικά όργανα, ιδιαίτερα εκείνα που αφορούσαν τον ατμό. Ο κινητήρας Newcomen πρέπει να τον ενθουσιαστεί.

Η Watt δημιούργησε το μοντέλο και την παρακολούθησε σε λειτουργία. Παρατήρησε πως η εναλλακτική θέρμανση και ψύξη του κυλίνδρου της σπατάλη ισχύος. Ολοκληρώθηκε, μετά από εβδομάδες πειραματισμού, ότι για να γίνει ο κινητήρας πρακτικός, ο κύλινδρος έπρεπε να διατηρείται τόσο ζεστός όσο ο ατμός που εισήγαγε. Ωστόσο, προκειμένου να συμπυκνωθεί ο ατμός, έλαβε χώρα κάποια ψύξη. Αυτή ήταν μια πρόκληση που αντιμετώπισε ο εφευρέτης.

Ο Watt βρήκε την ιδέα του ξεχωριστού συμπυκνωτή. Στο περιοδικό του, ο εφευρέτης έγραψε ότι η ιδέα τον ήρθε σε ένα απόγευμα της Κυριακής το 1765 καθώς περπατούσε κατά μήκος του Green Glasgow. Εάν ο ατμός συμπυκνώθηκε σε ξεχωριστό δοχείο από τον κύλινδρο, θα ήταν πολύ πιθανό να διατηρηθεί το δοχείο συμπύκνωσης δροσερό και ο κύλινδρος να είναι ζεστός ταυτόχρονα. Το επόμενο πρωί, ο Watt δημιούργησε ένα πρωτότυπο και διαπίστωσε ότι λειτούργησε. Προσθέτει άλλες βελτιώσεις και δημιούργησε τη γνωστή ατμόσφαιρα του.

Μετά από μία ή δυο καταστροφικές επιχειρηματικές εμπειρίες, ο James Watt συνδέθηκε με τον Matthew Boulton, επενδυτή κεφαλαίων επιχειρηματικών συμμετοχών, και ιδιοκτήτης των Soho Engineering Works. Η εταιρεία Boulton και Watt έγινε διάσημη και ο Watt έζησε μέχρι τις 19 Αυγούστου 1819, αρκετό καιρό για να δει τον ατμομηχανή του να γίνει ο μεγαλύτερος μεμονωμένος παράγοντας στην επερχόμενη νέα βιομηχανική εποχή.

Ωστόσο, οι Boulton και Watt, αν και ήταν πρωτοπόροι, δεν ήταν οι μόνοι που εργάζονταν στην ανάπτυξη της ατμομηχανής. Είχαν αντίπαλους. Κάποιος ήταν Richard Trevithick (1771-1833) στην Αγγλία, ο οποίος εξέτασε επιτυχώς έναν ατμομηχανή. Ένας άλλος ήταν ο Oliver Evans (1775-1819) της Φιλαδέλφειας, εφευρέτης της πρώτης σταθερής ατμομηχανής υψηλής πίεσης. Οι ανεξάρτητες εφευρέσεις τους σε μηχανές υψηλής πίεσης ήταν σε αντίθεση με τη ατμομηχανή του Watt, στην οποία ο ατμός εισήλθε στον κύλινδρο σε ελαφρώς μεγαλύτερη από την ατμοσφαιρική πίεση.

Ο Watt έμεινε σταθερά στη θεωρία χαμηλών πιέσεων των κινητήρων καθ 'όλη τη ζωή του. Οι Boulton και Watt, ανησυχώντας από τα πειράματα του Richard Trevithick σε μηχανές υψηλής πίεσης, προσπάθησαν να βρουν το Βρετανικό Κοινοβούλιο πέρασε μια πράξη που απαγορεύει την υψηλή πίεση με το σκεπτικό ότι το κοινό θα κινδυνεύει από εκρήξεις κινητήρων υψηλής πίεσης.

Κατά ειρωνικό τρόπο, η ισχυρή προσκόλληση του Watt στο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας του του 1769, που καθυστέρησε την πλήρη ανάπτυξη της υψηλής πίεσης τεχνολογία, ενέπνευσε την καινοτόμο τεχνολογία του Trevithick για να εργαστεί γύρω από το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας και έτσι να επιταχύνει την τελική του επιτυχία.

• Selgin, George και John L. Τορναδόρος. "Ισχυρός ατμός, αδύναμα διπλώματα ευρεσιτεχνίας ή ο μύθος του μονοπωλίου αποκλεισμού καινοτομίας του Watt, που εκραγεί." Το περιοδικό Law & Economics 54.4 (2011): 841-61. Τυπώνω.
• Spear, Brian. "James Watt: Ο ατμομηχανή και η εμπορευματοποίηση των διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας." Παγκόσμια Πατέντα 30.1 (2008): 53-58. Τυπώνω.