Thomas Newcomen

Thomas Newcomen verschafte de krachtbron voor de industriële revolutie

Thomas Newcomen 1663-1729

ls de Industriële Revolutie de wereld heeft veranderd, moet de man die de daarvoor benodigde krachtbron verschafte, geprezen worden. Thomas Newcomen was die man, de uitvinder van ‘s wereld eerste bruikbare lagedrukstoommachine. Newcomen had helemaal niet de bedoeling gehad om de ontwikkeling van de maatschappij zo drastisch te veranderen. Hij was begonnen als een eenvoudige ijzerhandelaar en smid in zijn geboorteplaats Dartmouth in Devon en was een gevestigd vakman jaren voor hij aan zijn baanbrekende uitvinding begon te werken. Dankzij zijn werk echter kreeg hij aandacht voor de problemen die zouden leiden tot zijn uitvinding.

Het probleem

Vele belangrijke klanten van Newcomen waren mijneigenaar. Zij vertelden hem van de problemen waarmee ze te kampen hadden wanneer ze dieper moesten graven om aan de groeiende vraag naar steenkool, tin en ijzererts te voldoen. Door de diepte hadden ze veel wateroverlast. Het water moest dus uit de mijnen worden gepompt, maar met alleen man- of paardenkracht was dit een zeer arbeidsintensief karwei.

Mislukte pogingen

De gedachte om atmosferische druk te gebruiken als nieuwe krachtbron voor steeds weer herhaalde mechanische arbeid als pompen, was al eerder bekend. Het was bewezen dat lucht, wanneer hij de kans kreeg, met aanzienlijke kracht een vacuüm binnenstroomde. Niemand had deze ontdekking echter succesvol toegepast. In 1698 had de Engelsman Thomas Savery (1650-1715) de `Miner’s Friend’ ontworpen en er patent op aangevraagd, een hogedrukstoommachine. Door technologische en praktische beperkingen kon deze machine niet met succes worden gebruikt om water weg te pompen.

De oplossing

Tegen deze achtergrond begon Newcomen in 1705 te werken aan een stoommachine die gebruik zou maken van atmosferische druk. In 1712 had hij het probleem opgelost, was zijn stoommachine gebouwd en werd deze met succes toegepast om water weg te pompen in een kolenmijn in South Staffordshire. Bij zijn machine werd water verhit onder een grote zuiger die was gevat in een cilinder. De door verhitting vrijgekomen stoom drong de zuiger omhoog. Daarop spoot er een straal water uit een tank boven de zuiger. Doordat de stoom plotseling afkoelde, condenseerde hij, waardoor een gedeeltelijk vacuüm ontstond waarop de atmosferische druk pressie uitoefende, zodat de zuiger weer omlaag ging. De zuiger was
bevestigd aan een tweekoppige hefboom, waarvan de andere kant vastzat aan een pomp in de mijnschacht. Terwijl de zuiger op en neer bewoog, deed de hefboom hetzelfde, waardoor in de schacht een pompbeweging was gecreëerd die overtollig water kon verwijderen. De eerste machine verwijderde ongeveer 540 liter water per minuut en voerde daarbij twaalf pompbewegingen uit. Het vermogen was ongeveer 5,5 paardenkracht. Al was de machine nog niet erg krachtig en verbrandde ze enorme hoeveelheden steenkool, toch werkte ze wel betrouwbaar 24 uur per dag en was ze veel beter dan haar voorgangers. Het bouwen van één zo’n machine kostte 1000 pond, maar ze waren een groot commercieel succes en er werden er meer dan honderd van geïnstalleerd, hoofdzakelijk in mijnen en fabrieken, voor de dood van Newcomen in 1729. De daaropvolgende honderd jaar werden er steeds meer verkocht in Groot-Brittannië en de rest van Europa. Er kwamen wel efficiëntere opvolgers, zoals de machine van James Watt (1736-1819), maar de relatieve eenvoud, de betrouwbaarheid – en de lagere prijs dan die van de concurrentie – zorgden ervoor dat deze machines tot in de 20ste eeuw werden gebruikt. Tegen die tijd had de Industriële Revolutie de wereld veranderd, waarbij de arbeid van Newcomen, die stoom en atmosferische druk bruikbaar wist te maken, aan het roer had gestaan.

Een vergeten genie

De stoommachine, die door Newcomen was ontwikkeld voor gebruik in de mijnen, zou uitgroeien tot een van de hoekstenen van de Industriële Revolutie. Ingenieurs als James Watt en Richard Trevithick werkten de machine uit tot een stoomlocomotief en uiteindelijk zou ze ook de oceaanstomers aandrijven die de reistijd
tussen Amerika en Europa drastisch zouden verkleinen. Tegenwoordig wordt de uitvinding van de stoommachine meestal toegeschreven aan James Watt en is de naam Thomas New-comen weinig bekend. En al heeft hij zeker de wereld veranderd, er is geen portret bekend van Newcomen.

1663 Newcomen geboren in Dartmouth, Engeland • 1705 Begint te werken aan een stoommachine. 1712 Construeert zijn verbeterde stoommachine en stelt hem in gebruik. 1729 Overlijdt in London.