Apéndice 1. La Electricidad y el Magnetismo en la Revolución Industrial
De Mienciclo E-books
LA electricidad y el magnetismo habían sido de alguna forma intuidos por el hombre desde tiempos remotos. Se conocía la capacidad del ámbar para atraer pequeños objetos mediante la frotación, pero se atribuían caracteres mágicos al fenómeno; las propiedades de los imanes sólo se aprovechaban para las brújulas de navegación. La electricidad, como ciencia, no nace hasta el siglo XVIII, después del período newtoniano. El gran físico Newton ni siquiera se había ocupado del tema, y quizá por ello sus seguidores se adentraron en uno de los pocos campos que el descubridor de la ley de gravitación universal había dejado sin investigar y que prometía todavía sensacionales descubrimientos a los físicos.
Fue precisamente un ayudante de Newton, Hauksbee, el primero que comprobó que la fricción, al tiempo que generaba electricidad, podía producir efectos luminosos en el vacío. Estos experimentos fueron continuados por Stephen Gray, que descubrió en 1729 que la electricidad producida por fricción podía ser transmitida de un cuerpo a otro sin apariencia alguna de movimiento material. Clasificó los cuerpos en dos categorías: los eléctricos, a los que hoy llamamos no conductores (como el vidrio o la seda), en los que la electricidad se genera y se acumula, y los no eléctricos, o conductores, que sólo pueden transmitirla.
Poco después, mediado el siglo XVIII, se conseguía acumular fluido eléctrico en botellas y utilizarlo para provocar descargas eléctricas artificialmente. El experimento se conoce con el nombre de «botella de Leyden» y a sus resultados contribuyó especialmente un constructor de aparatos científicos holandés llamado Musschenbroek (1692-1761).
Estos descubrimientos consiguieron hacer popular la electricidad y enseguida se empezaron a construir máquinas eléctricas y a realizar con ellas incluso exhibiciones pagadas. Conseguir un choque eléctrico y hacérselo sufrir a los demás se convirtió en el juego de moda en las cortes europeas; el rey de Francia organizó la electrificación de su brigada de guardias para divertirse, haciendo que saltaran todos a la vez por efecto de las descargas producidas por baterías de botellas de Leyden.
La primera aplicación práctica de la nueva ciencia la llevó a cabo el norteamericano Franklin. Después de varios experimentos, Franklin llegó a elaborar una explicación del fenómeno eléctrico que sirvió de base para la moderna teoría de la carga eléctrica. Concibió la electricidad como un fluido inmaterial existente en todos los cuerpos, pero cuya presencia no se advierte hasta que están saturados de él. Diferenció la electricidad positiva de la negativa y explicó las atracciones eléctricas por la tendencia del fluido eléctrico al equilibrio. Sin embargo, y a pesar de ser muy importantes estas aportaciones a la recién nacida ciencia, la fama de Franklin se debe a la utilización en la vida cotidiana de estas teorías a través de la construcción de un pararrayos en 1753, para evitar los daños debidos a los relámpagos.
En 1785, el francés Coulomb consiguió encontrar el método para medir cuantitativamente la electricidad y el magnetismo. Demostró que las fuerzas existentes entre los polos magnéticos y entre las cargas eléctricas obedecen a las leyes de gravedad; es decir que su fuerza es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia.
Después de los experimentos sobre electricidad de Galvani, otro italiano, Volta, descubre en 1795 que es posible producir electricidad colocando simplemente dos piezas de diferente metal en un líquido, llegando así a la construcción de la primera pila de corriente eléctrica, que fue posteriormente perfeccionada y utilizada en todos los buenos laboratorios. Con la pila de Volta la electricidad atrajo el interés de todos los científicos y mostró sus grandes posibilidades de utilización práctica.
Sin embargo, los nuevos avances en este campo se retrasaron hasta que se logró establecer la relación entre electricidad y magnetismo. En este terreno trabajaron con éxito Ampére (1775-1836), Gauss (1777-1855) y Ohm (1787-1854), pero fue Michael Faraday quien logró unir electricidad y magnetismo en una sola ciencia: el electromagnetismo. Sus experimentos permitieron demostrar que era posible generar corrientes eléctricas mediante la acción mecánica y mover máquinas mediante corrientes eléctricas. Este descubrimiento fue esencial para la aparición de la industria eléctrica cincuenta años después.
Desde nuestra actualidad, en la que la electricidad ocupa un lugar tan importante en la vida cotidiana, sorprenden esos cincuenta años que median entre la teoría de la ciencia eléctrica y su aplicación práctica, nos parece imposible que los hombres del siglo pasado no vieran claramente la utilidad de los descubrimientos en el campo electromagnético. Pero lo cierto es que su aplicación a gran escala de las teorías eléctricas exigía unas considerables inversiones de infraestructura y los científicos no podían prometer los beneficios que las leyes capitalistas exigían.
Investigadores e inventores sufrieron enormes dificultades para progresar en sus experimentos y muchos se desanimaron en su carrera. El único modo de obtener dinero para proseguir la investigación era producir algo que se pudiera vender con rapidez, y eso no siempre era posible. Hasta el descubrimiento de la dinamo por Werner Siemens en 1867, y con ella la posibilidad de obtener corriente relativamente barata, no se centra el interés de la industria en el campo electromagnético. La invención del telégrado, de la luz de arco voltaico y, finalmente, de la lámpara de filamento, de clara rentabilidad en sus aplicaciones prácticas, ofrecen suficientes garantías a los inversores, que deciden respaldar con su dinero los nuevos hallazgos. La electricidad se convierte así en la primera ciencia que crea por sí misma una industria independientemente de la tradición.
Cada vez se hace más necesario un mayor consumo de electricidad que obliga a una explotación, también cada vez mayor, de las fuentes de energía eléctrica que satisfagan la demanda de la sociedad moderna.
A menudo es la Naturaleza la que proporciona la energía mecánica necesaria para la producción de electricidad. El petróleo o el carbón, en su combustión, producen energía térmica; el agua de los ríos, en su caída, genera energía hidráulica; el uranio, en su fusión, energía nuclear, etc.
La energía producida por estas fuentes debe ser transformada en energía eléctrica para su transporte y utilización, lo que se realiza mediante centrales hidráulicas, térmicas o nucleares según las fuentes.
En países ricos en carbón o petróleo, así como en regiones no propicias para la construcción de centrales hidráulicas por sus condiciones hidrológicas, se utilizan estos combustibles para obtener la energía necesaria.
La producción eléctrica mundial actual se obtiene en sus dos tercios de combustibles sólidos o líquidos y el resto de saltos de agua.
La energía de origen térmico presenta una serie de ventajas frente a la de origen hidráulico: menos inversión por kilovatio de potencia instalada, mayor velocidad en la transformación de la energía en electricidad, mayor seguridad de servicio en los años de sequía; pero también tiene una serie de inconvenientes, como, por ejemplo, una mayor necesidad de mano de obra. Además, si se comparan la energía térmica y la hidráulica, encontramos que el potencial de la primera tiene una mayor dependencia que la última respecto de la política económica que pueda practicar el país que la produzca, pues, según sea ésta, se estimarán las posibilidades de producción carbonífera, de importación de combustibles líquidos o sólidos, etc.
Una vez producida la electricidad por una u otra fuente, hay que canalizarla desde las centrales para hacerla llegar hasta las industrias, ciudades, hasta todos los puntos donde haya actividad humana. Así, desde la central, se suministra a través de una red distribuidora de tendidos y estaciones intermedias, de manera que llegue al consumidor de la forma más económica y ventajosa.
En un principio, la industria de producción de energía eléctrica se monta a pequeña escala y por iniciativa privada; un claro ejemplo lo tenemos en la central eléctrica que se instala en 1873 en Barcelona por Xifré y Dalmau. A medida que las ciudades, las industrias, etc., crecen, aumenta la demanda de energía eléctrica para iluminarlas, hacerlas funcionar…; las pequeñas compañías deben ampliarse, y no sólo eso, se va haciendo necesaria una mayor organización y centralización de las mismas, capaces de servir ordenadamente a las necesidades de la vida y de la economía.
En una sociedad sujeta a las reglas de la libre empresa, el Estado, que proporciona a la industria y sus empresas múltiples facilidades y gran libertad para efectuar sus operaciones, pasa a controlar cada vez más a las compañías de electricidad. Se crea así un sector estrechamente dirigido, con unas empresas ligadas al poder político, único capaz de decidir sobre las prioridades en torno a la economía. Y según los países, el sector eléctrico tenderá a la nacionalización, a una absorción por parte del Estado o a su concentración parcial en grandes monopolios privados y multinacionales.
