Thomas Newcomen
gigatos | enero 16, 2022
Resumen
Thomas Newcomen (febrero de 1664 – 5 de agosto de 1729) fue un inventor inglés que creó el motor atmosférico, el primer motor práctico de combustión, en 1712. Era ferretero de profesión y predicador laico bautista por vocación.
Nació en Dartmouth, en Devon, Inglaterra, en el seno de una familia de comerciantes y fue bautizado en la iglesia de San Salvador el 28 de febrero de 1664. En aquella época, las inundaciones en las minas de carbón y estaño eran un gran problema. Newcomen pronto se dedicó a intentar mejorar los medios para bombear el agua de dichas minas. Su negocio de ferretería se especializó en el diseño, fabricación y venta de herramientas para la industria minera.
Thomas Newcomen era un predicador laico y un anciano docente en la iglesia bautista local. Después de 1710 se convirtió en el pastor de un grupo local de bautistas. Su padre había formado parte del grupo que llevó a Dartmouth al conocido puritano John Flavel. Más tarde, uno de los contactos comerciales de Newcomen en Londres, Edward Wallin, era otro ministro bautista que tenía conexiones con el conocido doctor John Gill de Horsleydown, Southwark. La conexión de Newcomen con la iglesia bautista de Bromsgrove ayudó materialmente a la difusión de su máquina de vapor, ya que los ingenieros Jonathan Hornblower Sr. y su hijo pertenecían a la misma iglesia.
El gran logro de Newcomen fue su máquina de vapor, desarrollada en torno a 1712; combinando las ideas de Thomas Savery y Denis Papin, creó una máquina de vapor para sacar agua de una mina de estaño. Es probable que Newcomen ya conociera a Savery, cuyos antepasados eran comerciantes del sur de Devon. Savery también tenía un puesto en la Comisión de Marineros Enfermos y Heridos, que le llevó a Dartmouth. Savery había ideado una «máquina de fuego», una especie de sifón térmico, en el que el vapor se introducía en un recipiente vacío y luego se condensaba. El vacío así creado se utilizaba para aspirar el agua del sumidero del fondo de la mina. La «máquina de fuego» no era muy eficaz y no podía funcionar más allá de una profundidad limitada de unos treinta pies.
Newcomen sustituyó el recipiente receptor (donde se condensaba el vapor) por un cilindro que contenía un pistón basado en el diseño de Papin. En lugar de que el vacío aspirara agua, ésta bajaba por el pistón. Se utilizó para hacer funcionar un motor de viga, en el que una gran viga de madera se balanceaba sobre un punto de apoyo central. Al otro lado de la viga había una cadena unida a una bomba situada en la base de la mina. A medida que el cilindro de vapor se llenaba de vapor, preparándolo para la siguiente carrera de fuerza, el agua se introducía en el cilindro de la bomba y se expulsaba por una tubería hacia la superficie por el peso de la maquinaria. Newcomen y su socio John Calley construyeron con éxito la primera máquina de este tipo en la fábrica de carbón de Conygree, cerca de Dudley, en las West Midlands. Una réplica en funcionamiento de este motor puede verse en el Black Country Living Museum, en las cercanías.
Se sabe relativamente poco de la vida posterior de Newcomen. Después de 1715, los asuntos de la máquina se llevaron a cabo a través de una empresa no constituida, los «Propietarios de la invención para elevar el agua por medio del fuego». Su secretario y tesorero era John Meres, secretario de la Sociedad de Boticarios de Londres. Esta sociedad formó una empresa que tenía el monopolio del suministro de medicamentos a la Marina, lo que le proporcionó un estrecho vínculo con Savery, de cuyo testamento fue testigo. El Comité de Propietarios también incluía a Edward Wallin, un bautista de ascendencia sueca; y pastor de una iglesia en Maze Pond, Southwark. Newcomen murió en la casa de Wallin en 1729, y fue enterrado en el cementerio de Bunhill Fields, en las afueras de la ciudad de Londres: se desconoce el lugar exacto de su tumba.
En 1733, unos 125 motores Newcomen, que funcionaban bajo la patente de Savery (prorrogada por ley para que no expirara hasta 1733), habían sido instalados por Newcomen y otros en la mayoría de los distritos mineros importantes de Gran Bretaña y en el continente europeo: drenando minas de carbón en el Black Country, Warwickshire y cerca de Newcastle upon Tyne; en minas de estaño y cobre en Cornualles; y en minas de plomo en Flintshire y Derbyshire, entre otros lugares.
El motor Newcomen se mantuvo sin cambios materiales durante unos 75 años, extendiéndose gradualmente a más zonas del Reino Unido y de la Europa continental. Al principio se utilizaban cilindros de latón, pero eran caros y de tamaño limitado. Las nuevas técnicas de fundición de hierro, de las que fue pionera la compañía Coalbrookdale en la década de 1720, permitieron utilizar cilindros más grandes, de hasta 1,8 m de diámetro en la década de 1760. La experiencia condujo a una mejor construcción y a pequeños refinamientos en el diseño. Sus detalles mecánicos fueron muy mejorados por John Smeaton, que construyó muchos motores grandes de este tipo a principios de la década de 1770; sus mejoras fueron adoptadas rápidamente. En 1775 se habían construido alrededor de 600 motores Newcomen, aunque muchos de ellos se habían desgastado antes y habían sido abandonados o sustituidos.
La máquina de Newcomen no era en absoluto una máquina eficiente, aunque probablemente era tan complicada como las técnicas de ingeniería y materiales de principios del siglo XVIII podían soportar. Se perdía mucho calor al condensar el vapor, ya que éste enfriaba el cilindro. Esto no importaba demasiado en una mina de carbón, donde se disponía de carbón pequeño invendible (slack), pero aumentaba significativamente los costes de explotación donde el carbón no era fácil de conseguir, como en Cornualles. La máquina de Newcomen fue sustituida gradualmente después de 1775 en las zonas donde el carbón era caro (especialmente en Cornualles) por un diseño mejorado, inventado por James Watt, en el que el vapor se condensaba en un condensador separado. La máquina de vapor de Watt, con la ayuda de mejores técnicas de ingeniería, como la máquina de perforación de Wilkinson, era mucho más eficiente en cuanto a combustible, lo que permitió a Watt y a su socio Matthew Boulton cobrar importantes regalías basadas en el combustible ahorrado.
Posteriormente, Watt introdujo otras mejoras, como el motor de doble efecto, en el que tanto la carrera ascendente como la descendente eran carreras de fuerza. Estos motores eran especialmente adecuados para impulsar las fábricas textiles, y muchos motores Watt se emplearon en estas industrias. Al principio, los intentos de accionar maquinaria con motores Newcomen tuvieron un éxito desigual, ya que la carrera de fuerza única producía un movimiento brusco, pero el uso de volantes de inercia y una mejor ingeniería superaron en gran medida estos problemas. Hacia 1800 se construyeron cientos de motores rotativos que no eran de Watt, especialmente en las minas de carbón y en las ferrerías, donde el movimiento irregular no era un problema, pero también en las fábricas textiles. (véase la referencia (2) más abajo).
A pesar de las mejoras de Watt, los motores comunes (como se conocían entonces) siguieron utilizándose durante un tiempo considerable, y se construyeron muchos más motores Newcomen que Watt incluso durante el periodo de la patente de Watt (hasta 1800), ya que eran más baratos y menos complicados. De los más de 2.200 motores construidos en el siglo XVIII, sólo unos 450 eran motores Watt. Algunos elementos del diseño de Watt, especialmente el condensador separado, se incorporaron a muchos motores «piratas». Incluso después de 1800 se siguieron construyendo motores del tipo Newcomen, a los que se añadían condensadores de forma rutinaria. También se solían instalar a posteriori en motores Newcomen ya existentes (el llamado condensador «pickle-pot»).
Hay ejemplos de motores Newcomen en el Museo de la Ciencia de Londres (Inglaterra) y en el Museo Ford de Dearborn (Michigan), entre otros lugares.
En 1964, la Sociedad Newcomen de Londres organizó el traslado de una máquina Newcomen de Hawkesbury Junction (Warwickshire) a Dartmouth, donde puede verse funcionando con un sistema hidráulico en lugar de la caldera de vapor. Según el Dr. Cyril Boucher, de la Newcomen Society, esta máquina conmemorativa de Newcomen data de alrededor de 1725, con un nuevo mecanismo de válvulas y otras piezas añadidas posteriormente.
Quizá la última locomotora de estilo Newcomen que se utilizó comercialmente -y la última que aún permanece en su emplazamiento original- se encuentra en el Centro del Patrimonio de Elsecar, cerca de Barnsley, en South Yorkshire. Se restauró para que funcionara entre 2012 y 2015, y el motor reformado fue presentado por el príncipe Eduardo, conde de Wessex, en mayo de 2016. Otra locomotora Newcomen que puede mostrarse en funcionamiento es la réplica moderna de la locomotora del Black Country Museum en Dudley, West Midlands. La Newcomen Memorial Engine de Dartmouth puede verse en movimiento, pero funciona mediante un sistema hidráulico.
El 23 de febrero de 2012, el Royal Mail lanzó un sello con la máquina de vapor atmosférica de Newcomen como parte de su serie «Britons of Distinction».
Fuentes
