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Historia del motor eléctrico

Historia del motor eléctrico

Antes de hablar del motor eléctrico antes habría que saber qué es un motor. Y cualquiera podría decir que un motor es eso que está debajo del capó de su coche y quedarse tan a gusto. Y con parte de razón.

Conceptos básicos

Un motor es una máquina que genera movimiento a través de la conversión de algún tipo de energía en energía mecánica, que es el tipo de energía que se suele asociar al movimiento.

Ahora hablemos de energía.

Existen muchos tipos de energía:

  • Energía cinética
  • Mecánica
  • Potencial
  • Gravitatoria
  • Eléctrica
  • Magnética
  • Química
  • Térmica
  • Nuclear
  • Solar
  • Eólica
  • Hidráulica
  • Lumínica
  • Sonora

Bueno, y ya que estamos, vamos a refrescar la memoria recordando qué es la energía.

Energía es la capacidad que tiene la materia de producir trabajo en forma de movimiento, luz, calor, etc.

Es decir, energía es la capacidad de generar un cambio en la materia respecto a su estado normal.

Introducción histórica

Un detalle a tener en cuenta y a la vez un paso importante en el paralelo en la historia del motor eléctrico fue la invención de la dinamo, que lo que hizo fue lo opuesto al concepto del motor eléctrico: convertir energía mecánica en energía eléctrica, por lo que más que un paso adelante se podría decir que un paso atrás.

Invención de la que ya hablamos en un post anterior que no sólo contribuyó al inicio de los motores eléctricos, sino también introdujo el concepto de Ingeniería Eléctrica.

Karl Marx ya había predicho que la electricidad causaría una revolución de mayores alcances que la que se vivía en la época con las máquinas de vapor. Antonio Pacinotti fue el inventor del inducido en forma de anillo en una máquina que transformaba movimiento mecánico en corriente eléctrica continua con una pulsación, comentando que su máquina podría funcionar de forma inversa. Ésta es la idea del motor eléctrico de corriente continua cuya parte de la historia les contaremos.

Un detalle a tener en cuenta: La batería

Otra parte importante de la historia del motor eléctrico es la batería eléctrica, inventada por Volta en 1800 y que ha evolucionado muchísimo desde entonces. La esencia de esta evolución se basa en los materiales utilizados para acumular la energía y que afectan directamente a la autonomía de los motores eléctricos y al tamaño de las mismas.

Dichos materiales son combinaciones de elementos. Todo empezó con plomo-ácido, pero desde entonces se ha pasado por baterías de níquel-hierro (Ni-Fe), baterías de níquel-cadmio (Ni-Cd), baterías de níquel-hidruro metálico (Ni-MH), baterías de iones de litio (Li-ion), Baterías de polímero de litio (LiPo) y las que mencionábamos en un post anterior, las baterías de grafeno y polímeros, de las cuales se dice que son el eslabón clave en la historia del motor eléctrico.

El inventor del motor eléctrico

Se dice que el padre del motor eléctrico fue el británico Michael Faraday, que en 1821 demostró, por medios electromagnéticos, el principio de la conversión de la energía eléctrica en energía mecánica.

Sumergió un alambre de hierro por un extremo en un envase lleno de mercurio en el cual introdujo un imán. El alambre comenzó a rotar alrededor del imán en cuanto se le suministró una corriente eléctrica desde una batería química por el otro extremo.

Se dice que esa fue la base del primer motor eléctrico, el llamado motor homopolar. Generó movimiento un movimiento circular creado por un campo magnético mediante electricidad.

Había creado un invento. Un invento que se utilizaría para mover desde las manecillas de un reloj hasta las bobinas de cualquier otro tipo de maquinaria. Uno de los tantos más que crearía durante su vida como la inducción electromagnética, el diamagnetismo y la electrólisis.

Se ganó así, todo el derecho del mundo para dar nombre al Faradio, una unidad eléctrica que mide la capacidad eléctrica.

Hay muchos nombres importantes en la historia del motor eléctrico pero Faraday es, sin duda alguna, un nombre muy importante. Como anécdota, comentar que Albert Einstein tenía colgada en su pared, la foto de Michael Faraday junto a la Isaac Newton.

El motor homopolar es una práctica habitual en las clases de química del instituto pero actualmente se hace con salmuera en agua salada por la toxicidad del mercurio. Un refinamiento de este invento es la Rueda de Barlow, pero el verdadero salto lo dio Ányos Jedlik en 1828 Hungría, usando los electroimanes en piezas inmóviles y que rotaban, desarrollando más adelante un motor eléctrico con el alcance suficiente para propulsar un vehículo. Ya hablamos de él en el post anterior como uno de los posibles creadores del primer coche eléctrico.

El motor eléctrico moderno es un dispositivo que, al igual que el primer motor eléctrico convierte energía eléctrica en energía mecánica mediante la acción de los campos magnéticos generados en sus bobinas. Son máquinas eléctricas rotatorias compuestas por un estator y un rotor, es decir, una parte fija y una parte móvil giratoria.

Es decir, se podría decir que el Sr. Jedlik le dio un giro de tuerca importante al invento y encima le dio la potencia suficiente para crear lo que se podría llamar el primer vehículo eléctrico, que no transportaba personas pero si a se movía a sí mismo y posiblemente podía transportar alguna carga ligera.

¿Podríamos decir entonces que es el creador del primer automóvil eléctrico? Nosotros le habríamos dado a él el honor, pero tan solo es una humilde opinión. ¿Quiénes somos para contradecir a los historiadores?

La cara oculta de la historia del motor eléctrico

Pero estamos hablando de motores eléctricos y aunque las masas proclaman a Faraday como el creador del primer motor eléctrico me siento en la obligación de reportar que existen hechos anteriores que se remontan casi un siglo antes que podrían demostrar (y lo hacen) que el primer motor eléctrico fue un motor electrostático simple engendrado por el monje benedictino escocés Andrew Gordon en 1740.

Tal vez por ser monje y no buscar la fama nadie conoce este detalle. Tal vez el miedo a que confundiesen ciencia con brujería le hizo callar ante un descubrimiento tan importante. Tal vez el señor Gordon no usaba redes sociales y su invención quedó olvidada en su monasterio en algún lugar recóndito de Escocia entre vino, cerveza y oraciones.

Pero las cosas son como son. Lo sentimos, señor Faraday, es usted un gigante de este campo científico y una de las personas más influyentes de la ciencia, pero este título en particular no le pertenece a usted sino al señor Gordon.

Posteriormente en 1820 el francés André-Marie Ampere descubriría el principio que explicó la producción de la fuerza mecánica por las interacciones del campo magnético y de la corriente eléctrica: la ley de la fuerza de Ampere, apellido que dio también a otra unidad en el mundo de la electricidad, la intensidad de corriente eléctrica.

Y en base a estos avances en la ciencia en el campo de la electricidad, llegaría posteriormente el señor Faraday, que revolucionó la ciencia del momento. Todo sea dicho, este señor era un portento y su vida es digna de contar. No fue el inventor del motor eléctrico pero fue sin duda un pilar básico en la historia del motor eléctrico. Es raro que no se haya producido alguna película sobre la interesante historia de Daniel Faraday.

Daniel Faraday

Sufrió bullying por no saber pronunciar la “r”. Sus padres no le podían pagar los estudios, pero el joven muchacho sabía lo que quería. Trabajó como aprendiz en una tienda de libros donde tuvo la suerte de encuadernar y vender los libros de ciencia más trascendentales.

De esta forma se hizo con una buena base para comenzar sus estudios. Digamos que tuvo la suerte de trabajar en un Google de la ciencia de aquella época. Y a partir de ahí fue imparable.

No cursó estudios universitarios, cosa que le costó más de una adversidad durante su vida como científico pero finalmente se ganó los honores y el respeto de todo el mundo además del título honorífico como padre de la historia del motor eléctrico.

Se dice que los primeros motores eléctricos realmente prácticos fueron creados por el ingeniero Moritz von Jacobi, quien los mostró al mundo en 1834.
El primer motor eléctrico de corriente continua fabricado con fines comerciales fue construido y patentado en 1837 por el americano Thomas Davenport pero debido al alto coste de energía de batería primaria, los motores no resultaban rentables y Davenport acabó en la ruina.

Y así fue. Y así es. El problema lo fue entonces y lo sigue siendo ahora. La fuente de energía. La batería. Ahora tenemos una autonomía y unas prestaciones muchísimo más desarrolladas, pero el ser humano siempre exige más.

Nikola Tesla

Y cómo hablar de la historia del motor eléctrico y sin hablar de Nikola Tesla. En 1888 el serbio-croata inventó el primer motor de corriente alterna y con él el sistema polifásico de transmisión de energía. El motor eléctrico de corriente alterna es simplemente un tipo de motor eléctrico que es más eficiente que la corriente continua.

A diferencia de Faraday, Tesla fue a la Universidad de Graz y allí comenzó su epopeya en el campo de la electricidad y el electromagnetismo. No tardó en destacar. Tenía un talento innato. Veía en su mente y patentaba todo lo que otros ni tan siquiera se habían parado a imaginar.

Además del generador de corriente alterna, entre otros grandes inventos, Nikola Tesla fue el creador de la transferencia inalámbrica de energía eléctrica, la bombilla sin filamento o lámpara fluorescente, los dispositivos de electroterapia o diagnóstico (especialmente un generador de rayos X de un solo electrodo), la bujía para encendido de motores de explosión, la turbina sin paletas (operada por la fricción del fluido), la bobina de Tesla (entregaba en la salida una energía de alto voltaje y alta frecuencia), los principios teóricos del radar, el control remoto, el famoso rayo de la muerte, la telegeodinámica eléctrica y también hay un registro de patente de un generador de ozono.

Se dice (y con razón) que Nikola Tesla fue el más grande de los inventores de la historia de la humanidad y su influencia en la historia del motor eléctrico es también notoria. Es por todos conocidos la rivalidad que tuvo con Edison, quien se dice que siempre trató de anularlo y que le robó muchísimo protagonismo al serbio-croata.

Como anécdota inicial de su relación, en la carta de recomendación con la que Tesla llegó a Nueva York para trabajar para el ya adinerado Thomas Edison, Charles Batchelor escribió, «Señor Edison, conozco a dos grandes hombres, usted es uno de ellos; el otro es este joven».

Tal vez esta carta fuera el desencadenante del choque de egos entre dos grandes de la electricidad. Nikola Tesla murió en la miseria y entre cajas de madera llenas de notas y patentes. Cajas que el gobierno americano requisó y mandó a catalogar y analizar por motivos de seguridad nacional.

Hubo un ingeniero eléctrico profesor del MIT que se encargó de supervisar esta catalogación del contenido de estas cajas antes de ser devueltas. Gran parte de estas cajas desaparecieron y con ellas, muchos posibles avances en el motor eléctrico y en el campo de la electricidad y el electromagnetismo en general.

Como curiosidad, este ingeniero al mando de la operación de supervisión se llamaba John G. Trump. Si, familiar del actual presidente de los Estados Unidos. ¿Son cosas nuestras o suena a guión de película?

Conclusión

La relación entre el motor eléctrico y el coche eléctrico se convertiría en una relación de amor-pasión-odio que terminó con la mediación de, como se suele decir, el padre de la chiquilla. El capitalismo.

Aunque ya existían coches eléctricos, limpios y eficientes, su evolución se vio truncada por una campaña llena de intereses que volcó la balanza a favor de los motores de combustión. Pero esta historia ya la hemos contado antes en el post anterior.

Una vez creado el motor eléctrico, no ha hecho más que perfeccionarse y optimizar su eficiencia. Es interminable la lista de nombres influyentes pero creo que los ya mencionados son más que suficientes para comprender que los motores eléctricos que disfrutamos en la actualidad son fruto del talento de las personas más inteligentes de la historia.

Personas que han puesto cada uno su granito de arena para hacernos llegar a nuestras manos los fantásticos coches eléctricos como el Hyundai KONA eléctrico y el el Hyundai IONIQ eléctrico que podemos disfrutar de una tecnología que, como hemos visto, tiene una larga historia.

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