Dampmotorer og den industrielle revolusjonen

Dampmaskinen, enten brukt på egen hånd eller som en del av et tog, er den ikoniske oppfinnelsen av den industrielle revolusjonen. Eksperimenter i det syttende århundre gjorde om midten av det nittende til en teknologi som drev store fabrikker, tillot dypere gruver og flyttet et transportnett.

Før 1750 ble den tradisjonelle vilkårlige startdatoen for industrielle revolusjon, de fleste britiske og europeiske industrier var tradisjonelle og stolte på vann som den viktigste kraftkilden. Dette var en veletablert teknologi, ved bruk av bekker og vannhjul, og var både velprøvd og allment tilgjengelig i det britiske landskapet. Det var store problemer fordi du måtte være i nærheten av egnet vann, noe som kunne føre deg til isolerte steder, og det hadde en tendens til å fryse eller tørke opp. På den annen side var det billig. Vann var også viktig for transport, med elver og kysthandel. Dyr ble også brukt til både kraft og transport, men disse var dyre å kjøre på grunn av maten og omsorgen. For at rask industrialisering skulle finne sted, var det behov for alternative kraftkilder.

Folk hadde eksperimentert med dampdrevne motorer i det syttende århundre som en løsning på strømproblemer, og i 1698 oppfant Thomas Savery sin ‘Machine for Raising Water by Fire’. Brukt i tindelver fra Cornish, pumpet dette vannet med en enkel opp og ned bevegelse som bare hadde begrenset bruk og ikke kunne brukes på maskiner. Det hadde også en tendens til å eksplodere, og damputviklingen ble holdt tilbake av patentet, Savery holdt i trettifem år. I 1712 Thomas Newcomen utviklet en annen type motor og omgå patentene. Dette ble først brukt i Staffordshire kullgruver, hadde de fleste av de gamle begrensningene og var dyrt å kjøre, men hadde den tydelige fordelen av å ikke sprenge.

I andre halvdel av det attende århundre kom oppfinneren James Watt, en mann som bygde på andres utvikling og ble en stor bidragsyter til dampteknologi. I 1763 la Watt til en egen kondensator til Newcomens motor som sparte drivstoff; i denne perioden jobbet han med mennesker involvert i jernproduserende industri. Da slo Watt seg sammen med en tidligere leketøyprodusent som hadde byttet yrke. I 1781 bygde Watt, den tidligere leketøysmannen Boulton og Murdoch den ‘roterende action-dampmotoren’. Dette var det største gjennombruddet fordi det kunne brukes til å drive maskiner, og i 1788 ble en sentrifugalguvernør montert for å holde motoren i gang med jevn hastighet. Nå var det en alternativ kraftkilde for den bredere industrien og etter 1800 begynte masseproduksjonen av dampmaskiner.

Tatt i betraktning dampens rykte i en revolusjon som tradisjonelt sies å løpe fra 1750, var damp relativt treg med å bli adoptert. Mye industrialisering hadde allerede funnet sted før dampkraft var i stor bruk, og mye hadde vokst og forbedret uten den. Kostnadene var opprinnelig en faktor som holdt motorene tilbake, da industrimenn brukte andre kraftkilder for å holde startkostnadene nede og unngå store risikoer. Noen industrimenn hadde en konservativ holdning som bare sakte ble til damp. Kanskje viktigere var at de første dampmotorene var ineffektive, brukte mye kull og trengte storstilt produksjonsanlegg for å fungere ordentlig, mens mye industri var liten. Det tok tid (til 1830-40-40) for kullprisene å falle og industrien ble stor nok til å trenge mer kraft.

De tekstilindustri hadde brukt mange forskjellige kraftkilder, fra vann til menneske i de mange arbeidere i det hjemlige systemet. Den første fabrikken var bygget på begynnelsen av det attende århundre og brukte vannkraft fordi tekstiler på den tiden bare kunne produseres med en liten mengde strøm. Utvidelsen tok form av å utvide seg over flere elver for vannhjulene. Da dampmaskiner ble mulig c. I 1780 var tekstiler opprinnelig trege med å ta i bruk teknologien, da den var dyr og krevde høye startkostnader og forårsaket problemer. Over tid falt imidlertid kostnadene for damp og bruken økte. Vann og dampkraft ble til og med i 1820, og innen 1830 var damp langt fremme, noe som ga en stor økning i produktiviteten i tekstilindustrien etter hvert som nye fabrikker ble opprettet.

De kull, jern- og stålindustrier stimulerte hverandre gjensidig under revolusjonen. Det var et åpenbart behov for kull til å drive dampmaskiner, men disse motorene tillot også dypere gruver og større kullproduksjon, noe som gjør drivstoffet billigere og damp billigere, og produserer dermed mer etterspørsel kull.

De jernindustri også tjent. Først ble damp brukt til å pumpe vann opp igjen i reservoarene, men dette utviklet seg snart og damp ble brukt til å drive større og bedre masovner, noe som muliggjorde en økning i jernproduksjonen. Dampmotorer med roterende handling kunne kobles til andre deler av jernprosessen, og i 1839 var damphammeren først i bruk. Damp og jern ble koblet sammen allerede i 1722 da Darby, en jernmagnat, og Newcomen jobbet sammen for å forbedre kvaliteten på jern for å produsere dampmotorer. Bedre jern betydde mer presisjonsteknikk for damp. Mer om kull og jern.

Dampmaskinen er kanskje ikonet for den industrielle revolusjonen, men hvor viktig var den i dette første industrielle stadiet? Historikere som Deane har sagt at motoren hadde liten påvirkning til å begynne med, siden den bare gjaldt store industrielle prosesser og frem til 1830 var flertallet småskala. Hun er enig i at noen næringer brukte det, for eksempel jern og kull, men at kapitalutgiften først ble verdt for flertallet etter 1830 fordi av forsinkelser med å produsere levedyktige motorer, høye kostnader ved starten, og hvor enkelt manuell arbeidskraft kan leies og fyres sammenlignet med en dampmotor. Peter Mathias argumenterer omtrent det samme, men understreker at damp fortsatt bør betraktes som en av nøkkelen fremskritt av den industrielle revolusjonen, en som skjedde nær slutten, og startet en andre dampdrevet fase.