Las Revoluciones Industriales han marcado un antes y un después en la historia de la humanidad. Se conoce que la máquina de vapor fue el punto de partida a un proceso de transformaciones a nivel económico, social e industrial que vivió la Europa Occidental y las colonias americanas durante la segunda parte del siglo XVIII. De hecho, desde la etapa neolítica, encuadrada en la prehistoria, no se encuentra a lo largo de la historia un proceso de cambio tan grande. En aquel caso, el hombre fue capaz de dejar de ser nómada a sedentario y dejar de centrarse exclusivamente en la caza y la recolección para añadir otras formas de obtener alimentos como son la agricultura o la ramadería, entre otras.

¿Qué es la máquina de vapor?

La máquina de vapor fue la responsable de la revolución que vivió la economía con la primera Revolución Industrial, que dinamitó todos los sistemas de transporte terrestres y marítimos. Los carros de caballos fueron modificados por ferrocarrilles mientras que los barcos de vela también fueron suprimidos para sustituirlos por barcos que se movían aprovechando la energía calorífica que provenía del vapor. La Europa Occidental y las colonias europeas en los Estados Unidos, hasta la independencia del país americano durante la Guerra de la Independencia contra el Imperio Británico finalizada con el lanzamiento del café al agua en el puerto de Boston, fueron los grandes beneficiados ya que mejoraron su productividad y aumentaron la demanda de todos los ciudadanos que requerían productos extra además de los básicos para sobrevivir. Situar el origen de la aparición de la primera máquina de vapor ha sido tema de discusión por muchos autores. Mientras algunos ponen el punto de partida en Herón en el antiguo Egipto, otros optan por James Watt en Inglaterra. Se dice que los egipcios pusieron en marcha lo que se conoce como la eolípila. Se utilizó como mecanismo de giro con una expulsión de vapor. Pese a que algunos científicos la calificaron como la primera máquina térmica de la historia, muchos la descalificaron justificando que se dedicaba a un fin de entretenimiento. A lo largo del siglo XVII, Watt fue el encargado de poner en marcha una novedosa máquina de vapor que revolucionó los transportes y dio, para muchos el origen a la denominada primera Revolución Industrial en el pleno corazón del Imperio Británico. 

Hoy en día, sigue habiendo también mucho debate sobre quién fue el primero que invenó la máquina de vapor moderna, la que puso en marcha dicha Revolución. Thomas Newcomen, junto a otros físicos como Hooke o mecánicos como John Calley pusieron la primera piedra de toque al inicio del siglo XVIII con la conocida como máquina de Newcomen, que posteriormente perfeccionó James Watt. Pese a que el sistema actual se parece mucho al de Newcomen, Watt encontró un pequeño problema. El enfriamiento del vapor que se producía en el cilindro provocaba una pérdida de rendimiento. El condensador, que permitía mantener la temperatura acabó con este contratiempo. También modificó el tipo de movimiento de la máquina de vapor. Newcomen introdujo el movimiento en línea recta, es decir de arriba a abajo, mientras que Watt fue capaz también de procesar un nuevo tipo de movimiento como el giratorio o curvilíneo. Las modificaciones, que fueron las que permitieron introducir este concepto en la mayoría de máquinas, ha llevado a James Watt a ser considerado por muchos como el verdadero precursor de la máquina de vapor.

La fuerza humana y animal queda completamente sustituida por una máquina de vapor, que posteriormente veremos cómo funciona. El joven escocés James Watt investigó a partir de la máquina de Newcomen. Nunca había funcionado correctamente pero Watt fue capaz de modificar el procedimiento aplicando sus teorías sobre la máquina de vapor para acabar concretando el nuevo descubrimiento, que revolucionaría la historia humana y los siglos posteriores. No solo permitió el desarrollo del denominado ferrocarril y tren, sino que además también cambió completamente el transporte marítimo, acelerando el transporte de mercancías entre el Nuevo Mundo y la Europa continental. También introdujo las nuevas formas de vestir. Una de las grandes curiosidades es las inquietudes compartidas que se tenían a lo largo del siglo XVIII, y que se siguen manteniendo actualmente. El concepto de productividad sigue estando muy presente en la sociedad. Investigar en las técnicas que permitan conseguir el máximo rendimiento gastando la menor energía posible. De esta forma, en la máquina Newcomen se investigó como reducir el consumo de energía en la máquina de vapor para revolucionar el sistema de transporte, pero sin comprometer un gasto energético demasiado alto.

Beneficios que trajo la máquina de vapor

Con todo, la máquina de vapor trajo grandes cambios a la sociedad del momento llevando grandes beneficios a las ciudades y a su población. Los más destacados son los siguientes:

  • Crecimiento de la población. Uno de los primeros efectos de la revolución de la máquina de vapor fue una mejora en la calidad de vida de los habitantes a nivel mundial. Las muertes por epidemia cayeron en picado, se aumentó la esperanza de vida y, además, también mejoró el nivel económico de muchas personas. Esto provocó un aumento de la natalidad que unido a los mayores años que vivían las personas permitió hacer crecer la población.
  • Nuevas formas de transporte. La máquina de vapor llevó a la aparición del ferrocarril. En España, la primera línea que apareció fue la que iba de Barcelona a Mataró. Con esto, las mercancías podían llegar más lejos y además en un menor período de tiempo. Así, se varió las líneas de distribución de las grandes fábricas y empresas.
  • Aparición de nuevos puestos de trabajo. Este tipo de transporte también necesitaba a alguien que fuera capaz de pilotar a la máquina y hacerla funcionar como conductor. De esta forma, la revolución tecnológica fue creando nuevos puestos de trabajo. El mercado laboral crecía exponencialmente y empezaban a demandarse nuevos perfiles como los de maquinista.
  • Centralización de las grandes fábricas. Las empresas fueron las grandes beneficiadas de la proliferación de las máquinas de vapor. Pudieron centralizar su producción en un gran almacén y con este tipo de transporte distribuirlo por todos sus diferentes puntos de venta, distribuidos a lo largo del territorio donde se encontraban.

Por contra, la aparición de las máquinas vino de la mano también de la aparición de los primeros movimientos obreros reclamando la actual jornada de 8 horas presente en la mayoría de los países europeos. Una de las primeras iniciativas fue el ludismo, que se puso como objetivo a las máquinas. Consideraban que eran las responsables de quitar el trabajo a los obreros y, por tanto, el objetivo de este movimiento no era otro que acabar con las máquinas. Sin embargo, este tipo de revoluciones fueron a más con la llegada del socialismo utópico de Karl Marx y Friedrich Engels, además del comunismo o el anarquismo, entre otros. Ya en 1789 apareció la Revolución Francesa que ponía fin al absolutismo y la Revolución Rusa en 1917 que también pondría fin al conocido sistema de los Tzars en la fría Rusia.

Cómo funciona la máquina de vapor

El gran éxito que ha tenido la máquina de vapor a lo largo de la historia desencadenando en nuevas formas de energía mucho más sostenibles ha sido principalmente gracias a su funcionamiento. El procedimiento que lleva a cabo se explica básicamente en la transformación de la energía térmica del agua en energía mecánica a través de un motor de combustión, como si de un coche se tratara. Toda esta cadena de producción que permite finalizar con el movimiento del medio de transporte se divide en dos etapas especialmente diferenciadas. Todos hemos visto en múltiples películas del siglo XIX e incluso principios del siglo XX a una gran cantidad de obreros echando carbón a una caldera para generar calor. Precisamente este es el proceso que requiere la máquina de vapor para iniciar todo este sistema de trabajo. El calor que se genera en la caldera al hervir el carbón permite la creación de vapor, que permite que un cilindro pueda crecer en volumen y acabar empujando a un pistón. En pocas palabras, el vapor es la gasolina o el carburante de hoy en día que alimenta a los coches y a los diferentes motores de combustión interna. Este mecanismo es precisamente el encargado de crear un movimiento de rotación que permite empujar a un locomotora por los raíles de una vía o dar energía a un generador eléctrico. Una vez finaliza este proceso, el émbolo vuelve a su origen o posición de descanso y aprovecha la energía cinética para expulsar el vapor restante generado en el movimiento anterior.  Finalmente, diferentes válvulas son las encargadas de regular la presión y la cantidad de carga que entra y sale de los cilindros durante cada movimiento de rotación. Es recomendable calentar antes de correr y ponerse al trabajo.

En un vehículo motorizado tenemos un ciclo de dos o cuatro tiempos, en función del tipo de moto del que estemos hablando. El origen de este tipo de procedimientos lo tenemos en la máquina de vapor desde su puesta en marcha por James Watt en el siglo XVIII. Las actuales máquinas de vapor aun mantienen algunos elementos de las descritas anteriormente. El émbolo, sin ir más lejos, fue modificado y actualmente contamos de turbomáquinas o, en algunos casos, también conocido como turbinas de vapor.  Los usos principales a lo largo de la historia de este instrumento fue para el transporte terrestre y marítimo, a través de locomotoras, barcos e incluso bombas. Sin embargo, en la actualidad sus usos son mucho más residuales y se destinan principalmente a servicios de tipo auxiliar. Sin duda, el motor de tipo eléctrico y el conocido motor de combustión interna, junto con el híbrido que junta la combustión con una parte eléctrica, están copando la mayoría de las actividades.

La reducción de su precio, junto con la mayor sostenibilidad que ofrecen otras fuentes de energía como la electricidad son las principales razones de este cambio. No obstante, no hay que perder la perspectiva. Este sistema sigue estando muy presente en el día a día de muchas empresas. Puede ser que el carbón solo quede destinado a realizar barbacoas, pero hoy en día diferentes fuentes de energía como la nuclear o la solar siguen requiriendo que se caliente agua como se hacía en el siglo XVIII. De esta forma, este invento que revolucionó el imperio británico sigue estando más presente que nunca. Con todo, la máquina de vapor marcó un antes y un después en la historia de la humanidad variando radicalmente la forma de vida y el sistema económico y social de las diferentes sociedades alrededor del mundo. Fue el punto de partida, gracias a la Revolución Industrial, hacia el mundo interconectado y globalizado con el que contamos actualmente. La robótica, que parece que llegará más pronto que tarde, no sería posible si hace más de 300 años algunos “locos” hubieran iniciado lo que parecía imposible.

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