Van Stoommachine tot Klimaatverandering.

Speciale presentatie n.a.v. de Maand van de Geschiedenis 2023,

Het thema: Eureka. Het motto 'Ontdek gisteren, begrijp vandaag'

 

Met de komst van de eerste hoogovens en kort daarop de eerste stoommachines begon het gebruik van steenkool enorm toe te nemen. Met de nodige gevolgen voor ons huidige klimaat. Bomen die 300 miljoen jaar geleden omvielen en in het moeras terecht kwamen -en daardoor CO2 vast hielden-  werden omgezet in steenkool die we nu in enkele eeuwen in sneltreinvaart opgestookt hebben. Olie heeft een vergelijkbare geschiedenis.

Het is daarom erg interessant om de nog jonge geschiedenis van de industrialisatie eens goed te bekijken.

De geschiedenis van de industrie zit vol Eureka momenten. We nemen als voorbeeld het gidsland van de IndustriŽle Revolutie: Engeland.

De Engelse huisindustrie draait rond 1760 voornamelijk op spierkracht. Het belangrijkste product was gesponnen garen en soms geweven stoffen. Met de komst van Richard Arkwrights Waterframe (1769) begint de mechanisering van het spinnen, al snel gevolgd door de mechanisering van weven, door Edmund Cartwright (in 1785). Die eerste fabrieken werken op waterkracht. Maar dat zou niet lang meer duren.

De Engelsman Thomas Newcomen bouwde in Cornwall de eerste stoommachine. We weten zeker dat die in 1712 werkte. Dat hij juist daar gebouwd werd had een reden, namelijk het droog houden van de koper- en tinmijnen. Er was behoefte aan een sterke krachtbron, op plaatsen waar wind- en waterkracht niet voldeden. Bovendien was de kennis aanwezig.

James Watt verbeterde de machine van Newcomen in 1769. 
In 1784 ontwikkelde hij een dubbelwerkende stoommachine die een draaiende beweging kon leveren. 

Dat zou de wereld veranderen. Het werd nu mogelijk om niet alleen aan riviertjes, maar overal in het land fabrieken te bouwen. De Engelse huisindustrie, toen rond 1760 al de grootste ter wereld was, groeide in 60 jaar tijd onder het fabriekssysteem uit tot steden die vol met textielfabrieken stonden. De stad Manchester werd Cottonopolis, ofwel de hoofdstad van de op katoen gebaseerde textielindustrie.

De stoommachine maakte een ongebreidelde groei van de industrie mogelijk. Door al die productie was er vervoer nodig. Aanvoer van steenkool en katoen, afvoer van de kant en klare producten. Na 1800 verschenen de eerste stoomlocomotieven op ijzeren rails en werden ook de eerste schepen van een stoommachine voorzien.

Thomas Newcomen en James Watt hadden hun Eureka momenten, maar ook de uitvinder van de door water aangedreven spinmachine en de bouwer van de eerste weefmachine hadden hun Eureka moment. En er zouden er nog meer volgen.

Na het ontstaan van de textiel industrie waagde men zich ook aan producten die ingewikkelder zijn om te maken. Denk aan serviesgoed, katrollen, klokken en geweren. Door arbeidsdeling, de uitwisselbaarheid van onderdelen en het gebruik van machines (waar de handigheid al is ingebouwd) werd het mogelijk om niet getrainde mensen, zoals bijvoorbeeld de plattelandsbevolking, in te zetten om producten te fabriceren. Dit leidde tot massaproductie. De huisindustrie was achterhaald en het leven van de gezinnen werd voorgoed veranderd door het ritme van de fabrieken.

Voor al die stoommachines, fabrieksmachines, locomotieven, rails, spoorbruggen en later zelfs schepen was staal nodig. Staal maken is een proces waarbij heel veel hitte nodig is. Vanaf 1706 ontstond in Engeland de hoogoven die cokes gebruikte om het ijzererts te verhitten. Maar die cokes is uitgegloeide steenkool waarbij o.a. gas ontstaat. Al met al werd de staalindustrie een grootverbruiker van steenkool en een veroorzaker van vervuiling.

Na de Engelse IndustriŽle Revolutie volgden vrij snel de Amerikanen. 50 jaar na Engeland volgde BelgiŽ en nog eens 50 jaar later Nederland.
In ons land week de IndustriŽle Revolutie trouwens flink af van andere landen. Dat had een oorzaak.

De beslist niet zuinige stoommachines gebruikten veel brandstof. Dat was bijna uitsluitend steenkool, een fossiele brandstof.
Voor stoomschepen werd pas in de 20e eeuw stookolie gebruikt en vanaf 1896 reden de eerste auto's op benzine en later op diesel. Dus ook fossiele brandstoffen.

Wat in miljoenen jaren is ontstaan werd in een paar honderd jaar opgestookt. Bij die verbranding komt kooldioxide of CO2 vrij, een broeikas gas, dat de zonnewarmte vasthoudt. Onderzoek toont aan dat het aandeel kooldioxide in de atmosfeer sinds 1750 al 40% is toegenomen.

Onze toekomst is elektrisch

We gaan niet treurig afsluiten, want de zon levert genoeg energie. De kunst is, om dat in bruikbare energie om te zetten en dat kan vooral via windturbines en zonnepanelen. We kunnen de opgewekte elektriciteit meteen gebruiken, of opslaan in bijvoorbeeld natrium batterijen, of zelfs als waterstofgas. We zullen er ook niet aan ontkomen om ons gebruik aan te passen aan de momenten dat molens en zonnepanelen stroom leveren. Elektriciteit gaat dus wel een belangrijke rol spelen in ons leven.
Maar het is niet overal toe te passen. Grote vliegtuigen en containerschepen zullen nooit op accu's kunnen vliegen en varen. Synthetische brandstoffen kunnen de oplossing bieden. (De Duitsers maakten in de Tweede Wereldoorlog heel veel synthetische brandstof, uit de vervuilende steenkool reactors). Het kan ook heel schoon gebeuren door het uit de lucht te halen! Door de hitte van geconcentreerde zonnestraling op een reactor kunnen we zelfs uit waterdamp (H2O) en kooldioxide (CO2) synthetische brandstof maken. Brandstoffen zijn immers koolwaterstoffen, dus samengesteld uit koolstof (C) en waterstof (H).

Hans Walrecht

 

 

Zie voor materiaal voor het basis- en voortgezet onderwijs http://www.hansonline.eu/artikelen/  (onderaan de rechter kolom)