La máquina de vapor de Newcomen

La historia

Minas llenas de agua

A principios del siglo XVIII, en Inglaterra, se extraía cada vez más carbón. La madera, que durante siglos había servido para calentar las casas y para hacer funcionar forjas y hornos, empezaba a escasear, porque los bosques se talaban a toda prisa; el carbón, abundante bajo tierra en el país, la sustituía. Pero había un gran problema. Cuando los mineros bajaban a más profundidad, las galerías se llenaban de agua, que se filtraba por las rocas. Para seguir excavando había que sacar agua continuamente.

Para hacerlo se usaban los brazos de los hombres o la fuerza de los caballos, que daban vueltas en círculo para mover las bombas: un trabajo lento y carísimo. En muchas minas llegaba un momento en que era imposible excavar más hondo, y los yacimientos quedaban sin aprovechar. Hacían falta máquinas más potentes.

El herrero de Dartmouth

Thomas Newcomen era herrero y comerciante de ferretería en Dartmouth, un puerto del condado de Devon, en el sur de Inglaterra. Vendía herramientas a los mineros de Cornualles, la región vecina, y conocía bien sus problemas. No era un científico y no había estudiado, pero tenía buenas manos y buenas ideas. Junto con un amigo fontanero, John Calley, pasó más de diez años haciendo pruebas con una máquina que aprovechara el vapor.

Algo ya se sabía: en 1698 un ingeniero militar, Thomas Savery, había patentado una bomba de vapor llamada «el amigo del minero», pero funcionaba mal y podía explotar. El físico francés Denis Papin, unos años antes, había pensado en un cilindro con un pistón movido por el vapor. Newcomen reunió estas ideas en una máquina mucho más segura y práctica.

Cómo funcionaba

La máquina de Newcomen tenía una gran caldera, en la que hervía el agua, y un cilindro vertical con un pistón que podía subir y bajar. El vapor, a una presión muy baja, entraba en el cilindro y empujaba el pistón hacia arriba. Después, un chorro de agua fría hacía condensarse el vapor, es decir, lo convertía otra vez en gotitas de agua: dentro del cilindro se formaba un vacío parcial, y la presión del aire de fuera, como una mano invisible, empujaba el pistón hacia abajo con gran fuerza. Por eso la máquina se llamaba «atmosférica». El pistón estaba unido, mediante una cadena, a una enorme viga de madera, el balancín, que oscilaba como un columpio y accionaba la bomba que sacaba el agua de la mina.

1712: la primera máquina en funcionamiento

La primera máquina de Newcomen de la que tenemos noticia segura funcionó en 1712 en una mina de carbón cerca del castillo de Dudley, en las Midlands. Daba unos doce golpes por minuto y, con cada golpe, elevaba una gran cantidad de agua desde una profundidad de unos cincuenta metros: más trabajo que decenas de caballos, de día y de noche, sin cansarse. Era enorme y ruidosa, un gran edificio de ladrillo con la viga de madera oscilando sobre el tejado, y gastaba muchísimo carbón, pero en las minas de carbón, donde el combustible no faltaba, eso no importaba.

Como la patente de Savery, que cubría cualquier máquina para elevar agua con fuego, seguía vigente, Newcomen tuvo que asociarse con él y repartir las ganancias, y por eso no se hizo rico. Era un hombre muy religioso, predicador laico de la iglesia bautista, y nunca supo cuánto iba a cambiar el mundo su invento.

El éxito fue rápido. Cuando Newcomen murió, en 1729, ya había más de cien máquinas funcionando, en Gran Bretaña y en el continente: en Francia, Alemania, Hungría y Suecia. En la segunda mitad del siglo XVIII se habían construido cientos: sacaban agua de las minas de carbón y de estaño y de las ciudades, y elevaban agua para mover las ruedas hidráulicas de las fábricas.