Ångmaskin

Rubrik för små genier

• Ångmaskinen kunde ersätta människans hårda arbete, väderkvarnar och vattenhjul. Det var när den uppfanns som industrierna kom, det kallas för den industriella revolutionen.
• Idag används ångmaskiner oftast bara i gamla skärgårdsbåtar och veteranjärnvägar.
• Det var behovet av att pumpa vatten ur djupa gruvor i England på 1700-talet som gjorde att ångmaskinen utvecklades.
• Ångmaskinen var viktigast under 1700- och 1800-talen, sen blev  förbränningsmotorer och elmotorer mer populära.
• Innan ångmaskinen uppfanns var man tvungen att bygga industrier nära naturliga kraftkällor, som vattendrag, där man kunde ha vattenhjul. Med ångmaskinen kunde en fabrik ligga där den behövdes.
• Ångfartyg och järnvägar med ånglok förändrade världen för alltid. Väder och vind var inte längre så viktigt.

Ångmaskinen

Ångmaskinen var en av förutsättningarna för den industriella revolutionen. Den första ångmaskinen konstruerades av engelsmannen Thomas Newcomen i början av 1700-talet för att pumpa vatten vid kolgruvor. Den förbättrades av bland andra James Watt, och snart drev den fabriker, fartyg och lokomotiv.

Idag är ångmaskinen pensionerad, men den har haft stor betydelse för utvecklingen av många andra innovationer. Såväl bilarnas förbränningsmotor som kärnkraftverkens ångturbiner härstammar från den.

Den vanligaste typen av ångmaskin är kolvångmaskinen, som omvandlar värme till rörelse. Vattnet i ångpannan värms upp till ånga, och ju högre tryck och temperatur man kan få på ångan, desto effektivare blir ångmaskinen.

Skogen försvinner — ångmaskinen kommer

Under 1700-talet höll skogarna i England på att försvinna på grund av för stor avverkning, vilket ledde till bränslebrist. Intresset kom nu att riktas mot stenkolet, men för att komma åt det behövde man ta sig ner i underjorden. När man kom till ett visst djup försvårades brytningen av att grundvattnet rann till. För att få bort vattnet använde man pumpar som i allmänhet drevs med hästar. Men hästarnas kraft räckte inte till.
Ångmaskinen erbjöd en lösning på detta problem. Den första ångmaskinen byggdes av Thomas Newcomen 1712. Den utvecklade bara åtta hästkrafter — ungefär som en mindre utombordmotor på en båt idag — men representerade ett stort framsteg eftersom den kunde ersätta 100-tals hästar.
Däremot var den enormt energislukande — endast 1 procent av energiinnehållet i bränslet, stenkolet, som den eldades med, kunde tas tillvara. Man brukade säga att det krävdes en hel järngruva för att bygga en Newcomenmaskin och en kolgruva för att driva den.
Ångmaskinen blev ändå ett dynamiskt inslag i industrialiseringen och kom att stimulera teknikutveckling på en rad olika områden, inte minst maskin- och verktygstillverkning Genombrottet för ångmaskinen markerar inledningen till maskinåldern men också till fossilåldern — från 1700-talet har vi stadigt ökat användningen av fossila bränslen och därmed våra utsläpp av växthusgaser som är den främsta orsaken till den temperaturhöjning vi kan se på jorden i dag, och som leder till klimatförändringar.

James Watt och ångans århundrade

James Watt (1736-1819) gjorde i mitten av 1700-talet en rad förbättringar av Newcomens ångmaskin. Hans stora bidrag var att han lyckades få ner kolförbrukningen till ungefär en tredjedel. Detta innebar stora besparingar av bränsle för gruvägarna.
Nu blev ångmaskinerna mer användbara inom industrin. Den engelska textilindustrin hade varit lokaliserad till vattendragen men kunde nu flyttas till ställen där det fanns kol. I början av 1800-talet löpte Watts patent på ångmaskiner ut vilket innebar att andra konstruktioner såg dagens ljus — ångans århundrade hade inletts. Ångmaskinen kunde göras mindre och blev därmed flyttbar. Det innebar att den kunde användas för transporter. 1818 gick det första ångfartyget över Atlanten och 1825 öppnades i England den första järnvägen för tåg med ånglokomotiv.

Ångmaskinen försvinner

Vid slutet av 1800-talet började ångmaskinen att få konkurrens av förbränningsmotorer och elektricitet.
I dag möter vi sällan ångmaskiner annat än när vi tar en tur med en skärgårdsbåt eller besöker en veteranjärnväg — och inom fiktionen där steampunkrörelsen bjuder på retro-sciencefiction. Den klassiska ångmaskinen har i stort sett försvunnit från den västliga världen.
Men själva ångan finn kvar i högsta grad. Fast i dag handlar det inte om stora frustande och rasslande maskiner där ånga pressas in i cylindrar och trycker kolvar fram och tillbaka utan om väldiga turbinskivor som snurrar runt med flera tusen varv i minuten. De jättelika turbiner som alstrar el i våra kärnkraftverk drivs av ånga. Omkring 80 procent av världens el kommer från ångturbiner i kärn- eller kolkraftverk.