„Początek ery elektryczności naznaczył spór dwóch geniuszy” – felieton

W poprzednim tygodniu przedstawiłem felieton, zatytułowany „Era elektryczności zaczęła się od błędu”. Tym błędem było produkowanie w pierwszych elektrowniach i dostarczanie do prywatnych odbiorców prądu stałego. Twórcą owych pierwszych (błędnych!) elektrowni był Thomas Alva Edison. Geniusz, ale też człowiek bardzo uparty. Tydzień temu opisałem pierwszą elektrownię, którą zbudował w Nowym Jorku. Potem ten wynalazek zaczął upowszechniać. Na budowę kolejnych elektrowni i na połączenia ich z mnóstwem odbiorców energii elektrycznej Edison wydał pół miliona dolarów (w latach 80 XIX wieku, co według dzisiejszej wartości amerykańskiej waluty odpowiada kilkudziesięciu milionom). Wspomagali go w tym wielkim dziele finansiści: J.P. Morgan oraz członkowie bogatej rodziny Vanderbilt. W sumie wszyscy na tym dużo zarobili, tworząc przedsiębiorstwo pod nazwą Edison Electric Light Company, które potem, 11 stycznia 1892,  przekształciło się w istniejącą do dziś firmę General Electric. Dużym osiągnięciem były elektrownie wodne, które produkowały prąd taniej, niż te, w których stosowano do napędu prądnic maszyny parowe. Do 1886 roku oddano w USA i Kandzie około 50 takich elektrowni, a do 1888 roku było ich już ponad 200.

Edison sam zbudował w sumie 121 elektrowni. Wymyślił liczniki energii elektrycznej, które umożliwiały dokładne rozliczenia z klientami, a także bezpieczniki, zapobiegające skutkom przypadkowych zwarć.

W związku z rozbudową elektrowni Edisona pojawił się jednak problem opisany tydzień temu: przesyłanie prądu stałego na większe odległości wiązało się z dużymi stratami energii. Żarówki w domach położonych dalej od elektrowni świeciły słabiej. Edison próbował ulepszyć system przesyłania prądu przez zwiększenia napięcia w elektrowni i przez układanie (głównie pod ziemią) grubszych przewodów, ale gdy doszedł do konieczności korzystania z przewodów o grubości szyny kolejowej – załamał się, i ogłosił, że da 50 tysięcy USD temu, kto pomoże rozwiązać ten problem.

Wynalazcą, który podał poprawne rozwiązanie, był przybysz z Europy, pracujący w laboratorium Edisona, Nikola Tesla. Przybył on do USA w 1884 roku, a w 1886 zatrudnił się u Edisona, którego bardzo podziwiał i któremu chciał koniecznie dorównać. Gdy usłyszał o wyzwaniu, jakie rzucił Edison – pracował zaciekle przez cały rok i w 1887 roku przedstawił gotowy projekt. Istota pomysłu Tesli polegała na zastąpieniu używanego do tej pory prądu stałego – prądem zmiennym, który dzięki opisanemu tydzień temu europejskiemu wynalazkowi transformatora można było przesyłać przy bardzo wysokim napięciu prawie bez strat, a używać przy wygodnie niskim napięciu.

Zalety energetyki opartej na prądzie zmiennym (zwłaszcza trójfazowym) są bezdyskusyjne. Nie dość na tym, że prąd zmienny można taniej przesyłać, dodatkowo także prądnice prądu zmiennego są wydajniejsze a silniki elektryczne napędzane prądem zmiennym są prostsze w konstrukcji i tańsze.

Edison jednak nie chciał słyszeć o prądzie zmiennym!

Nie wypłacił Tesli obiecanej nagrody z dość dziwnym uzasadnieniem: Powiedział, że te obietnica 50 tysięcy dolarów to był żart, a Tesla jako imigrant nie zna się na amerykańskich żartach.

Oczywiście Tesla odszedł z pracy u Edisona chciał swoje idee wcielać w życie samodzielnie. Nie było to jednak łatwe. Edison miał całe przedsiębiorstwo, które wdrażało do praktyki jego liczne wynalazki. Tesla ze swoją genialną ideą był całkiem sam. Dlatego musiał się utrzymywać z różnych zajęć – na przykład pracował kopiąc rowy pod te grube przewody z elektrowni Edisona!

Jednak koncepcja Tesli była trafna i to ona ostatecznie zwyciężyła. Jak doszło do tego zwycięstwa - napiszę za tydzień.

Skrócona wersja poniższego felietonu autorstwa prof. Ryszarda Tadeusiewicza została opublikowana w „Dzienniku Polskim” oraz „Gazecie Krakowskiej” 25.11.2022 r.

Wykaz wszystkich publikacji popularnonaukowych prof. Tadeusiewicza wraz z odnośnikami do ich pełnych wersji