¿Qué es un motor de vapor?
Una máquina de vapor es un motor que utiliza vapor para alimentarse. Es uno de los motores más antiguos, que data de hace unos 2.000 años. El motor ha jugado un papel importante en la Revolución Industrial, y en el mundo moderno, representa más de la mitad de la electricidad en todo el mundo.
Básicamente, hay dos partes en una máquina de vapor: un motor y un generador de vapor. Un motor también puede incluir condensadores para recoger el vapor y devolverlo como agua al sistema, sobrecalentadores para permitir que el vapor alcance temperaturas que no alcanzaría naturalmente y bombas para proporcionar un flujo constante de agua. Tradicionalmente, el calor se proporcionaba quemando algo, generalmente madera o carbón, en una caja de vapor. En los tiempos modernos, este calor puede proporcionarse aprovechando el calor geotérmico o creando reacciones nucleares y capturando el calor de ese proceso.
Héroe de Alejandría describió la primera máquina de vapor conocida en el siglo primero. Este tipo no se utilizó para ningún tipo de generación de energía real, sino que sirvió como modelo para descubrir las propiedades del vapor en sí. Algunos de los experimentos más profundos con vapor fueron realizados por Giovanni Brance a principios del siglo XVII y Taqi al-Din a mediados del siglo XVI.
A finales del siglo XVII, Thomas Savery creó la primera máquina de vapor verdaderamente práctica. Lo usó para alimentar bombas de agua, que, a pesar de algunos defectos, se utilizaron en una capacidad limitada en las operaciones mineras. En menos de dos décadas, Thomas Newcomen inventó una versión aún más útil, que vio un uso mucho más amplio de minas de drenaje. No mucho después, James Watt mejoró inmensamente la eficiencia del motor de Newcomen, creando uno que operaba aproximadamente un 400% más por la misma cantidad de carbón.
La máquina de vapor de Watt fue un gran paso en el progreso de la Revolución Industrial. Antes de esto, las fábricas debían construirse junto a los ríos que corren para impulsar las ruedas hidráulicas. La invención de Watt significaba que las fábricas podían construirse en cualquier lugar, por lo que el núcleo de la Revolución Industrial podría extenderse ampliamente y rápidamente.
En el siglo XIX, la máquina de vapor se redujo considerablemente y se hizo aún más eficiente. Esto significaba que en realidad podría colocarse en un vehículo, lo que condujo a un transporte a vapor bastante excéntrico durante un breve tiempo durante la era victoriana.
La máquina de vapor más icónica es probablemente la de una locomotora de vapor. Este es un motor relativamente ineficiente, ya que la mayor parte del calor residual se ventea a la atmósfera y se recaptura poca agua, pero no obstante fue un uso importante de la energía de vapor durante muchos años. En los tiempos modernos, es mucho más probable que las personas encuentren uno como parte de una planta de energía. La energía se genera, a menudo por la quema de carbón o una reacción nuclear, y esa energía térmica se hace pasar a través del agua, que se convierte en vapor sobrecalentado. Este vapor hace girar las turbinas, que generan electricidad. Aunque muchas personas piensan que las máquinas de vapor son cosa del pasado, de hecho son el motor principal del mundo moderno, y hay mucho trabajo para desarrollar nuevos avances y mejoras en la eficiencia.