Pota a presión

1996/12/01 Irureta Azkune, Onintza Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Patenteak/Asmakizunak

Dixemos a máquina de vapor, pero en ningún caso podemos dicir que nos referimos unicamente á pota a presión, xa que, como é sabido, a pota a presión é só una das máquinas de vapor. A máquina de vapor é toda máquina que transforma a enerxía calorífica do vapor de auga en enerxía mecánica. O vapor a presión afecta ao pistón móbil situado nun cilindro, creando un movemento de retroceso que, mediante unha cruceta, una biela e una manivela, transfórmase en movemento de xiro.

Co fin de facer a historia do aparello que usamos na cociña, imos lembrar algunhas das máquinas de vapor que se coñeceron até agora, todas elas por citar demasiado longas. O primeiro invento que utilizou a calor como forza motriz provén da man do matemático e enxeñeiro Heron de Alexandría. Fabricou un aparello que disparaba chorros de auga coma se fose un regadío. Non era un dispositivo calquera, xa que o aparello ocupaba toda una habitación. Esta invención, con todo, mantívose, xa que naquela época non se apreciou utilidade á idea.

Pota a presión

XVII. O home tivo que esperar até finais do século XX paira coñecer a pota a presión, ata que se lle ocorreu ao francés Denis Papin. De profesión e estudo, Papin tiña tendencia ao medicamento, pero as súas investigacións máis importantes realizounas en física. A el gustáballe moito a física e mergullouse nela paira atopar novos tipos de enerxía. Nestas tarefas marchouse de Francia a Gran Bretaña e traballou cun físico inglés. Alí, en Inglaterra, inventou en 1679 o precursor da actual pota a presión. Papin dicía que non foi a pota o seu invento máis importante, pero se vivise na sociedade actual, claro, diría o contrario. Nunha época de présas, xa que máis dun agradeceralle que invente a pota.

Na imaxe pódese ver o esquema da bomba de vapor de Newcomen, construída por John Semeaton en 1772.

As primeiras potas a presión fabricáronse en Alemaña. O seu funcionamento era moi sinxelo. Cando a auga ferve no recipiente, a presión aumenta, é dicir, a temperatura da auga supera o punto de ebulición. Ao evaporar a auga, o pistón colocado na pota subía. Ademais, co fin de evitar a sobrepresión, colocou una válvula de seguridade que eliminou lentamente o vapor. Cando a auga arrefríase e se condensa, é dicir, ao líquido o vapor perde a súa forza e o pistón cae abaixo. Como vedes, o funcionamento do dispositivo non é nada complexo, nin moi caro facelo: en calquera caso, había que botalo a alguén e, como non, alguén tivo que levar a idea á práctica paira dala conta.

Desde que Papin anunciase a súa primeira pota, as cousas cambiaron moito, pero a pota actual e a orixinal son bastante similares. A pota a presión actual adoita ser hermeticamente pechada, de aluminio ou de aceiro.

Seguindo o camiño de Papin

O watt escocés foi o que mellorou e comercializou a máquina de vapor. Esta máquina foi imprescindible paira a Revolución Industrial que se iniciou en Inglaterra.

Polo camiño que abriu Papin, nos próximos anos habería máis inventores e investigadores. Entre eles destaca o enxeñeiro inglés Thomas Savery. Savery quixo aplicar neste campo de traballo mineiro o que mostrou Papin. E é que, analizando o problema dos mineiros que morrían cada ano debido a derrámelos de auga, pensou que as máquinas de vapor terían un gran papel. O seu traballo tivo bos resultados: En 1698 construíu una bomba de vapor que podía extraer 200 litros de auga.

En 1712 o ferreiro de Newcom moldeou e mellorou a máquina de Savery. Con todo, aquela máquina de perfumaría contiña erros e reparacións e chamaron ao escocés James Watt. Pronto descubriu o que fallaba Watt. O dispositivo estaba ben construído, pero a idea da máquina era errónea. Esta máquina de vapor fascinou a Watt e dedicouse á investigación. En 1769, aos 33 anos, fabricou a súa propia máquina de vapor.

As embarcacións de vapor que se baseaban na máquina de vapor tiveron rivais na súa orixe. Na imaxe pódese ver aos pescadores do río Weser destruíndo un deles.

Ao motor de Newcomen engadíuselle un condensador que lle permitía consumir moito menos combustible. O seguinte paso foi a comercialización desta máquina, que tras superar os problemas económicos, estendeuse a Gran Bretaña.

A partir dese momento, esta invención tivo múltiples aplicacións na industria. Esta máquina foi sen dúbida imprescindible paira a Revolución Industrial que se iniciou en Inglaterra. Utilizáronse en primeiro lugar en fábricas téxtiles e téxtiles, minería e manufactura. Posteriormente, as máquinas de vapor adaptáronse a industrias como a metalurgia, a siderurgia, a laminación de cobre e chumbo, a madeira, o papel, etc. Sen esquecer, por suposto, a influencia do motor de vapor no transporte e, sobre todo, nos buques e locomotoras. Cando falamos de embarcacións de vapor, véñennos á memoria os barcos americanos das películas, que circulaban con vapor o XIX. A principios do século XX empezaron a navegar por Escocia e Nova York. Con todo, a locomotora baseada na máquina de vapor foi un dos primeiros impulsores da Revolución Industrial.

Una das máquinas de vapor deseñadas por James Watt.

Actualmente a única enerxía por vapor é a da turbina de vapor. A turbina transforma a enerxía dun fluído a presión en movemento de xiro. A idea do enxeñeiro Charles Parsons de Newcastle foi una turbina de vapor de reacción que foi construída en 1884. Actualmente as turbinas de vapor utilízanse principalmente paira a obtención de electricidade. Considerando o carbón, os hidrocarburos ou a enerxía nuclear como combustible, as turbinas producen case a totalidade da electricidade que utilizamos.