De ontdekking dat stoom kan worden ingezet en aan het werk kan worden gezet, wordt niet gecrediteerd James Watt (1736-1819) sinds stoommachines gebruikt om water uit mijnen te pompen, bestond in Engeland toen Watt werd geboren. We weten niet precies wie die ontdekking heeft gedaan, maar we weten wel dat de oude Grieken ruwe stoommachines hadden. Watt wordt echter gecrediteerd met het uitvinden van de eerste praktische motor. En zo begint de geschiedenis van de 'moderne' stoommachine vaak bij hem.
James Watt
We kunnen ons een jonge Watt voorstellen die bij de open haard in het huis van zijn moeder zit en aandachtig kijkt naar de stoom die uit de kokende theeketel opstijgt, het begin van een levenslange fascinatie met stoom.
In 1763, toen hij achtentwintig was en werkte als een maker van wiskundige instrumenten aan de Universiteit van Glasgow, een model van Thomas Newcomen's (1663–1729) stoompomp werd voor reparatie naar zijn winkel gebracht. Watt was altijd al geïnteresseerd geweest in mechanische en wetenschappelijke instrumenten, vooral in instrumenten die met stoom te maken hadden. De Newcomen-motor moet hem hebben opgewonden.
Watt zette het model op en zag het in werking. Hij merkte op hoe de alternatieve verwarming en koeling van de cilinder energie verspilde. Hij concludeerde, na weken experimenteren, dat om de motor praktisch te maken, de cilinder even heet moest worden gehouden als de stoom die erin kwam. Maar om stoom te condenseren, vond er enige afkoeling plaats. Dat was een uitdaging voor de uitvinder.
De uitvinding van de afzonderlijke condensor
Watt kwam op het idee van de losse condensor. In zijn dagboek schreef de uitvinder dat het idee op een zondagmiddag in 1765 bij hem opkwam terwijl hij over de Glasgow Green liep. Als de stoom in een apart vat van de cilinder zou worden gecondenseerd, zou het heel goed mogelijk zijn om het condensatievat koel en de cilinder tegelijkertijd warm te houden. De volgende ochtend bouwde Watt een prototype en ontdekte dat het werkte. Hij voegde andere verbeteringen toe en bouwde zijn inmiddels beroemde stoommachine.
Partnerschap met Matthew Boulton
Na een of twee rampzalige zakelijke ervaringen, associeerde James Watt zich met Matthew Boulton, een venture capitalist en eigenaar van de Soho Engineering Works. De firma Boulton en Watt werd beroemd en Watt leefde tot 19 augustus 1819, lang genoeg om te zien dat zijn stoommachine de grootste factor werd in het komende nieuwe industriële tijdperk.
Rivalen
Maar hoewel Boulton en Watt pioniers waren, waren ze niet de enigen die aan de ontwikkeling van de stoommachine werkten. Ze hadden rivalen. Een was Richard Trevithick (1771–1833) in Engeland, die met succes een stoomlocomotief testte. Een andere was Oliver Evans (1775–1819) uit Philadelphia, uitvinder van de eerste stationaire hogedrukstoommachine. Hun onafhankelijke uitvindingen van hogedrukmotoren stonden in contrast met de stoommachine van Watt, waarbij de stoom slechts iets meer dan de atmosferische druk in de cilinder kwam.
Watt hield zijn hele leven vast aan de lagedruktheorie van motoren. Boulton en Watt, bezorgd over de experimenten van Richard Trevithick in hogedrukmotoren, probeerden het Britse parlement te krijgen heeft een wet aangenomen die hoge druk verbiedt omdat het publiek in gevaar zou worden gebracht door exploderende hogedrukmotoren.
Ironisch genoeg was Watts hardnekkige gehechtheid aan zijn octrooi uit 1769, dat de volledige ontwikkeling van hoge druk vertraagde technologie, inspireerde Trevithick's innovatieve technologie om het patent te omzeilen en zo zijn uiteindelijke te bespoedigen succes.
Bronnen
- Selgin, George en John L. Turner. "Sterke stoom, zwakke patenten of de mythe van Watts innovatieblokkerende monopolie, explodeerde." The Journal of Law & Economics 54.4 (2011): 841-61. Afdrukken.
- Speer, Brian. "James Watt: The Steam Engine en de commercialisering van octrooien." Wereldoctrooi-informatie 30.1 (2008): 53-58. Afdrukken.