"Jegyezd meg jól, de ne csüggedj soha, remény, csalódás, küzdelem, bukás, sírig tartó nagy versenyfutás. Keresni mindig a jót, a szépet, s meg nem találni - ez az élet." (Madách Imre)

2012. január 20., péntek

A gőzgép, James Watt /1736.01.19/

A skót James Watt - akit a gőzgép feltalálójaként szoktunk emlegetni - az ipari forradalom kulcsfigurája volt. Valójában nem Watt épített elsőként gőzgépet. Hasonló szerkezetet ír le az alexandriai Hérón az I. évszázadban. 1698-ban Thomas Savery szabadalmaztatott egy gőzgépet, amelyet víz szivattyúzására használtak, 1712-ben pedig egy angol, Thomas Newcomen jelentett be szabadalmat egy némileg tökéletesített változatra. Newcomen gépe azonban olyan gyenge teljesítményű volt, hogy csak szénbányák víztelenítésére használták. Wattot 1764-ben kezdte érdekelni a gőzgép, amikor egy Newcomen-féle gépet javított. Noha csak egyéves gépgyártó kiképzésben részesült, nagy feltaláló-tehetség volt. Az általa Newcomen gépén végrehajtott módosítások olyan nagy jelentőséggel bírtak, hogy indokolt Wattot az első, gyakorlatban is használható gőzgép feltalálójának tekintenünk.

Az emberiség néhány millió éves történetének legnagyobb részében csak saját fizikai erejére támaszkodhatott.

Ősi törekvés az emberi munka kiegészítése természeti erők bevonásával. Ezek egyik lehetősége az állati energia hasznosítása. A rézkorba nyúlik vissza a folyami kultúrák területén a megszelídített állatok alkalmazása igavonóként, majd a bronzkorban megszelídítik a lovat is. A ló fizikai munkavégző képessége 15-szöröse az emberi teljesítménynek, de a 11. századig, amíg nem jelent meg a célszerű hámiga és a patkó, ennek csak tört részét tudták kiaknázni. A tartósan nagy erő kifejtésére képes lovat malmokban, bányákban gépek működtetésére is használták, de a legjelentősebb szerephez a mezőgazdaságban, a szállításban, a kereskedelemben és a hadviselésben jutott. [...]

Víz, szél, tűz

Idővel rá kellett jönni, hogy a gondozást és táplálást igénylő biológiai erőgépek helyett jobb megoldást jelentenek a természeti erőkre alapuló technikai energiaforrások. A vízfolyások erejét őrlésre, vízemelésre már az ókori folyami kultúrákban is hasznosították, de a vízimalmok tömeges alkalmazására csak a középkorban került sor. [...] A folyóktól távol a szélmalmok töltöttek be hasonló szerepet. A vízi- és szélmalmok konstruktőrei a műszaki kultúra terjesztői is, a kor első kezdetleges munkagépeit is gyakran ők alkották meg.

A szél a tengereken játszotta el főszerepét a történelemben. A szél segítette a föníciai és a görög hajósokat a földközi-tengeri kolóniák kiépítésében és a virágzó antik világ megteremtésében. A szél hajtotta a portugál karavellákat a nagy földrajzi felfedezésekhez és szállította a katonákat és kereskedőket a hatalmas gyarmatbirodalmak megteremtéséhez.

Az energetika legnagyobb vívmánya a tűz, e vad elemi erő meghódítása volt. A tűzhasználat felgyorsította a faj fejlődését is, hiszen a sült hús rövidebb emésztési ideje révén meggyorsult az agy fejlődése. A barlangok mélyén fényt és meleget biztosító tűz átformálta az életmódot, biztonságérzetet sugallva és megnyújtva a nap aktív idejét. [...]

A természeti erők által gyújtott tüzet megszerezve, az ősember kezdetben valószínűleg csak fenntartani és táplálni tudta azt, gerjeszteni nem. Őseink minden éghető szerves anyagot eltüzeltek, ami a kezük ügyébe került, fadarabokat, trágyát, állati és növényi hulladékot. Iszonyatos munka lehetett a kőkorszak folytonégő tűzhelyein a falánk lángok állandó táplálása. Nem meglepő, hogy e féktelen, létfontosságú erő szolgálata helyenként még emberáldozatot is megkövetelő tűzimádattá változott. A mesterséges tűzgyújtás módja bizonyos anyagok szikrát csiholó dörzsölésével korszakalkotó találmány volt. [...]

A hő hasznosítása

A technika történetének jelentős része arról szól, hogyan lehet az égés hőjével feladatokat megoldani. Annak felfedezése, hogy izzó kődarabok bedobásával egy faedényben fel lehet forralni a vizet, a főzés kifejlődésére vezetett. A neolit korban néhány tűzbe esett tapasztott kosár árán rájöttek a fazekasság titkára, megszületett az első kézműves mesterség. Használták a tüzet erdőirtásra, hogy bővítsék a termőföldet, később alkalmazták a bányákban is kövek repesztésére.

A szó szoros értelmében "korszakalkotó" felismerés volt, hogy a tűz segítségével egyes kövekből fémeket lehet kinyerni, és a meleg megkönnyíti azok alakítását. Ahogy fejlődött a tüzelés technológiája és sikerült magasabb hőmérsékletet elérni, úgy nyílt meg az út a rézkor, a bronzkor, majd a vaskor előtt. Ezzel párhuzamosan tökéletesedtek a szerszámok, a fegyverek, a különféle eszközök, nőtt a termelékenység és javult az élet minősége. [...]

A tüzeléstechnika és a kézműves szakmák fejlődése kéz a kézben haladt. A 17. századba a vízikereket is bevonták a fújtatók működtetésébe, a nagyobb légárammal magasabb kemencéket lehetett építeni, megszülettek az igazi kohók. E lépéssel nemcsak nagy mennyiségű öntött vas termelése előtt nyílt meg az út, hanem a selejtnek tekintett nyersvasból egy második olvasztással az acélgyártás is megkezdődött. A következő lökést már a gőzgép adta a fújtatók teljesítményének további növelésével.

A gőzgép forradalma

A tudományos ismeretek bővülése és a technika fejlődése egyre több célszerű és nagy termelékenységű gépet és mechanizmust hozott létre, mindenekelőtt a textil- és gépiparban. A 18. század közepén Angliában minden készen állott az ipari forradalomra, csak működésbe kellett hozni. Ez azonban nem indulhatott volna útjára fő erőgépe, a bárhol felállítható, nagy teljesítményű, könnyen szabályozható gőzgép (1769) nélkül. Pályafutása példátlan, gyorsan kiszorította minden riválisát. Az 1800-as évek közepére Nyugat-Európában és Észak-Amerikában a gőzgépre támaszkodó gépi nagyipar vált uralkodóvá, és alapozta meg máig kiható erővel e térségek ipari vezető szerepét. A gőzgép forradalmasította a közlekedést is: a gőzhajóval (1807) és gőzvasúttal (1814) elérhetővé vált a Föld minden lakott pontja, az áruszállítás tömegméretűvé bővült, megvalósult a világpiac. Később megjelent a gőzgép a mezőgazdaságban és az építkezéseken, ezeken a területeken is megindítva az iparosítást.

Forrás: VAJDA GYÖRGY: Energiaforrások az emberiség történelmében



Nincsenek megjegyzések:

Megjegyzés küldése