Thomas Newcomen

Resumo

Thomas Newcomen (Fevereiro 1664 – 5 de Agosto de 1729) foi um inventor inglês que criou o motor atmosférico, o primeiro motor prático a queimar combustível em 1712. Era um ferreiro de profissão e um pregador baptista por vocação.

Nasceu em Dartmouth, em Devon, Inglaterra, de uma família de comerciantes e baptizado na Igreja de St. Saviour a 28 de Fevereiro de 1664. Naqueles dias, as inundações nas minas de carvão e de estanho constituíam um grande problema. Newcomen logo se empenhou em tentar melhorar as formas de bombear a água de tais minas. O seu negócio de ferragens especializou-se na concepção, fabrico e venda de ferramentas para a indústria mineira.

Thomas Newcomen era um pregador leigo e um ancião professor na igreja baptista local. Após 1710 tornou-se pastor de um grupo local de Baptistas. O seu pai tinha sido um de um grupo que trouxe o conhecido Puritano John Flavel para Dartmouth. Mais tarde, um dos contactos comerciais de Newcomen em Londres, Edward Wallin, foi outro ministro baptista que tinha ligações com o conhecido Doutor John Gill de Horsleydown, Southwark. A ligação de Newcomen com a igreja baptista de Bromsgrove ajudou materialmente à propagação da sua máquina a vapor, uma vez que os engenheiros Jonathan Hornblower Sr. e o seu filho estavam envolvidos na mesma igreja.

A grande realização de Newcomen foi a sua máquina a vapor, desenvolvida por volta de 1712; combinando as ideias de Thomas Savery e Denis Papin, criou uma máquina a vapor com o objectivo de retirar água de uma mina de estanho. É provável que Newcomen já conhecesse Savery, cujos antepassados eram comerciantes no sul de Devon. Savery também tinha um posto com os Comissários para Marinheiros Doentes e Feridos, que o levou para Dartmouth. Savery tinha concebido uma “máquina de bombeiros”, uma espécie de sifão térmico, em que o vapor era admitido num recipiente vazio e depois condensado. O vácuo assim criado foi utilizado para aspirar água do poço no fundo da mina. O “carro de bombeiros” não era muito eficaz e não podia funcionar para além de uma profundidade limitada de cerca de 30 pés.

A Newcomen substituiu o recipiente receptor (onde o vapor foi condensado) por um cilindro contendo um pistão baseado no desenho da Papin. Em vez do desenho a vácuo na água, ele puxou o pistão para baixo. Isto foi utilizado para trabalhar um motor de viga, no qual uma grande viga de madeira balançou sobre um fulcro central. Do outro lado da viga estava uma corrente ligada a uma bomba na base da mina. Como o cilindro de vapor era reabastecido com vapor, preparando-o para o próximo golpe de força, a água era puxada para dentro do cilindro da bomba e expelida para uma tubagem até à superfície pelo peso da maquinaria. Newcomen e o seu parceiro John Calley construíram o primeiro motor deste tipo de sucesso na Conygree Coalworks perto de Dudley, nas West Midlands. Uma réplica funcional deste motor pode ser vista no Black Country Living Museum, nas proximidades.

Comparativamente, pouco se sabe sobre a vida posterior de Newcomen. Após 1715, os assuntos dos motores foram conduzidos através de uma empresa não incorporada, os ‘Proprietários da Invenção para a Criação de Água pelo Fogo’. O seu secretário e tesoureiro foi John Meres, escrivão da Sociedade de Apothecaries em Londres. Esta sociedade formou uma empresa que tinha o monopólio do fornecimento de medicamentos à Marinha, fornecendo uma ligação estreita com a Savery, cuja vontade ele testemunhou. O Comité dos Proprietários incluía também Edward Wallin, um baptista de ascendência sueca; e pastor de uma igreja em Maze Pond, Southwark. Newcomen morreu na casa de Wallin em 1729, e foi enterrado em Bunhill Fields, nos arredores da cidade de Londres; o local exacto do seu túmulo é desconhecido.

Em 1733 cerca de 125 motores Newcomen, operando sob a patente de Savery (prolongada por estatuto de modo a não expirar até 1733), tinham sido instalados por Newcomen e outros na maioria dos importantes distritos mineiros da Grã-Bretanha e no continente europeu: minas de carvão de drenagem no País Negro, Warwickshire e perto de Newcastle upon Tyne; em minas de estanho e cobre na Cornualha; e em minas de chumbo em Flintshire e Derbyshire, entre outros locais.

O motor Newcomen ocupou o seu lugar sem alterações materiais durante cerca de 75 anos, espalhando-se gradualmente por mais áreas do Reino Unido e da Europa continental. No início foram utilizados cilindros de latão, mas estes eram caros e de tamanho limitado. Novas técnicas de fundição de ferro pioneiras pela Coalbrookdale Company nos anos 1720 permitiram a utilização de cilindros maiores, até cerca de 1,8 m (6 pés) de diâmetro nos anos 1760. A experiência levou a uma melhor construção e a pequenos refinamentos na disposição. Os seus detalhes mecânicos foram muito melhorados por John Smeaton, que construiu muitos motores grandes deste tipo no início da década de 1770; os seus melhoramentos foram rapidamente adoptados. Em 1775 cerca de 600 motores Newcomen tinham sido construídos, embora muitos deles se tivessem desgastado antes disso, e sido abandonados ou substituídos.

O Motor Newcomen não era de modo algum uma máquina eficiente, embora fosse provavelmente tão complicado como as técnicas de engenharia e materiais do início do século XVIII podiam suportar. Perdia-se muito calor ao condensar o vapor, uma vez que este arrefeciava o cilindro. Isto não importava indevidamente numa mina de carvão, onde havia carvão pequeno (frouxo) não vendável, mas aumentava significativamente os custos de extracção onde o carvão não estava prontamente disponível, como na Cornualha. O motor da Newcomen foi gradualmente substituído após 1775 em áreas onde o carvão era caro (especialmente na Cornualha) por um desenho melhorado, inventado por James Watt, em que o vapor era condensado num condensador separado. O motor a vapor Watt, auxiliado por melhores técnicas de engenharia, incluindo a máquina de perfuração de Wilkinson, era muito mais eficiente em termos de combustível, permitindo a Watt e ao seu parceiro Matthew Boulton recolher royalties substanciais com base no combustível poupado.

A Watt fez subsequentemente outras melhorias, incluindo o motor de duplo efeito, em que tanto os cursos de subida como os de descida eram cursos de potência. Estes eram especialmente adequados para a condução de moinhos têxteis, e muitos motores Watt foram empregados nestas indústrias. No início, as tentativas de condução de máquinas pelos motores Newcomen tiveram um sucesso misto, uma vez que o simples curso de potência produziu um movimento brusco, mas o uso de volantes e uma melhor engenharia ultrapassaram largamente estes problemas. Em 1800, centenas de motores rotativos nãoWatt tinham sido construídos, especialmente em colareiras e ferragens onde o movimento irregular não era um problema, mas também em fábricas têxteis. (ver referência (2) abaixo).

Apesar das melhorias da Watt, os Motores Comuns (como eram então conhecidos) permaneceram em uso durante um tempo considerável, e muitos mais motores Newcomen do que os Watt foram construídos mesmo durante o período da patente da Watt (até 1800), uma vez que eram mais baratos e menos complicados. Dos mais de 2.200 motores construídos no século XVIII, apenas cerca de 450 eram motores Watt. Elementos do design da Watt, especialmente o Condensador Separado, foram incorporados em muitos motores “pirateados”. Mesmo depois de 1800 motores do tipo Newcomen continuaram a ser construídos e os condensadores foram-lhes adicionados rotineiramente. Eram também normalmente adaptados aos motores Newcomen existentes (o chamado condensador “picle-pot”).

Há exemplos de motores Newcomen no Science Museum, Londres, Inglaterra e no Ford Museum, Dearborn, Michigan US, entre outros locais.

Em 1964, a Newcomen Society of London conseguiu que um motor Newcomen em Hawkesbury Junction, Warwickshire, fosse transferido para Dartmouth, onde pode ser visto a funcionar utilizando um arranjo hidráulico em vez da caldeira a vapor. Segundo o Dr. Cyril Boucher da Newcomen Society, este Motor Newcomen Memorial data de cerca de 1725, com novas engrenagens de válvulas e outras peças adicionadas mais tarde.

Talvez o último motor ao estilo Newcomen a ser utilizado comercialmente – e o último ainda existente no seu local original – esteja no Elsecar Heritage Centre, perto de Barnsley, em South Yorkshire. Foi restaurado ao seu estado de funcionamento entre 2012 e 2015, o motor renovado foi revelado pelo Príncipe Eduardo, Conde de Wessex, em Maio de 2016. Outro motor Newcomen que pode ser mostrado a funcionar é o moderno motor de réplica no Black Country Museum em Dudley, West Midlands. O motor Newcomen Memorial Engine em Dartmouth pode ser visto em movimento, mas é trabalhado pela hidráulica.

A 23 de Fevereiro de 2012, o Royal Mail lançou um selo com o motor a vapor atmosférico da Newcomen como parte da sua série “Britons of Distinction”.

Fontes

  1. Thomas Newcomen
  2. Thomas Newcomen
  3. ^ This is often given as 1663 – see Old Style and New Style dates
  4. dito, chap. VIII
  5. https://www.britannica.com/biography/Thomas-Newcomen
  6. SNAC (angol nyelven). (Hozzáférés: 2017. október 9.)
  7. Store norske leksikon (norvég (bokmål) és nynorsk nyelven), 1978
  8. Morris, Charles R. (1 de janeiro de 2012). The Dawn of Innovation: The First American Industrial Revolution (em inglês). [S.l.]: PublicAffairs. ISBN 1610390490
  9. Rolt, Lionel Thomas Caswell. Thomas Newcomen. The Prehistory of the Steam Engine. (1 ed.). [S.l.]: Dawlish: David & Charles
  10. Musson, Albert Edward; Robinson, Eric (1 de janeiro de 1969). Science and Technology in the Industrial Revolution (em inglês). [S.l.]: Manchester University Press. ISBN 9780719003707