Galvani yang Dinisahkan pada 1838: Kisah Tragis Kendaraan Listrik Pertama

Lokomotif listrik pertama di dunia lahir dari tangan seorang kimiawan Skotlandia: Robert Davidson mengembangkan motor elektromagnetik yang mulai beroperasi pada 1837 menjadi mesin skala penuh dalam beberapa tahun, dan pada September 1842 ia menjalankan lokomotifnya bernama Galvani di jalur kereta Edinburgh–Glasgow. Lokomotif tanpa batu bara, tanpa asap, tanpa api - tapi sejarahnya juga punya sisi tragis: Galvani dirusak oleh orang-orang yang takut pada mesin itu atau menganggapnya sebagai ancaman bagi pekerjaan mereka, dan tidak ada satu bagian pun dari versi aslinya yang bertahan hingga kini.

Siapakah Robert Davidson? Hobi Elektromagnetisme Seorang Kimiawan dari Aberdeen

Davidson bukanlah seorang insinyur perkeretaapian. Ia adalah seorang kimiawan dan pewarna yang lahir di Aberdeen dan menghabiskan hampir seluruh hidupnya di kota yang sama. Di Marischal College - yang kini menjadi bagian dari Universitas Aberdeen - ia mengikuti kuliah antara 1819 hingga 1821; ia mendanai pendidikannya sendiri dengan bekerja sebagai asisten laboratorium. Pada tahun 1820-an ia membuka usahanya sendiri di dekat Kanal Aberdeen-Inverurie: awalnya memasok ragi, kemudian memproduksi bahan kimia. Sebagai pekerjaan sampingan ia juga merawat bilah (alat tajam) dan membuat parfum. Ini adalah detail yang patut dicermati: Yang mendanai hobinya dalam elektromagnetisme adalah keuntungan dari produksi ragi sintetis.

Ia juga merancang sendiri baterai kimiawinya. Bagi seseorang yang menggabungkan keterampilan pemasokan bahan kimia dan keterampilan bengkel, hal itu tidaklah pekerjaan yang sulit pada zamannya. Artinya, lokomotif listrik pertama bukanlah dibuat oleh bengkel lokomotif era uap, melainkan oleh bengkel seorang produsen ragi - dan ini adalah salah satu detail paling ironis dalam sejarah teknik.

Bagaimana Lokomotif Galvani Bekerja?

Proses pengembangan Davidson berjalan selangkah demi selangkah. Pada 1837 ia memproduksi motor elektromagnetik pertamanya yang berfungsi serta sebuah model lokomotif listrik. Pada 1839 ia membuat sebuah kendaraan listrik empat roda, satu meja bubut listrik, dan satu mesin cetak listrik - kendaraan empat roda itu dianggap sebagai kendaraan listrik empat roda pertama yang diketahui. Pada 1840 ia membuka sebuah Pameran Elektromagnetik yang terbuka untuk umum di Aberdeen: lokomotif maket yang mengangkut dua orang, mesin bubut listrik, mesin cetak, dan sebuah elektromagnet yang mampu mengangkat 2 ton. Ribuan orang membayar satu shilling untuk melihat semuanya; artinya, mesin-mesin Davidson pada tahap penemuan sudah bekerja bukan hanya di atas kertas, melainkan di hadapan mata publik.

Nama Galvani skala penuh berasal dari ilmuwan Italia Luigi Galvani, orang pertama yang menunjukkan hubungan antara listrik dan gerakan. Rantai kerja mesin ini secara logika dasar sama dengan kendaraan listrik saat ini:

• Baterai galvanik: Sel primer yang menghasilkan arus searah, menggunakan pelat seng di dalam elektrolit asam. Poin kritisnya adalah: sel-sel ini tidak dapat diisi ulang; menghasilkan arus berarti menghabiskan seng.
• Motor elektromagnetik: Dua motor, satu untuk setiap gandar. Elektromagnet menarik batang-batang besi yang dipasang di sekeliling silinder kayu yang berputar; sebuah komutator memutus arus pada saat yang tepat sehingga urutan tarikan menjadi berkelanjutan.
• Transmisi: Melalui gigi langsung ke roda besi. Tanpa api, tanpa batu bara, tanpa uap, tanpa asap.

Dilihat dari mata seorang insinyur modern, ada catatan menarik yang perlu disampaikan: motor Davidson adalah bentuk awal dari apa yang saat ini kita sebut motor reluktansi terkendali (switched reluctance motor). Sebuah prinsip yang menemukan nilai kembali di industri 180 tahun kemudian menunjukkan betapa kokohnya dasar yang dipilih Davidson.

Alasan variasi berat 5-7 ton adalah karena catatan yang berbeda mengukur mesin dengan definisi yang berbeda; yang pasti, Galvani adalah mesin seberat beberapa ton dengan kecepatan jalan kaki.

September 1842: Perjalanan Listrik Pertama di Jalur Edinburgh-Glasgow

Uji coba dilakukan di kereta Api Edinburgh dan Glasgow. Jalur ini, sebagai jalur antarkota pertama di Skotlandia, baru dibuka untuk lalu lintas penumpang pada 21 Februari 1842 - artinya percobaan Davidson terjadi tujuh bulan setelah pembukaan jalur, di salah satu jalan kereta api paling modern di dunia. Pada September 1842, Galvani bergerak dengan kecepatan sekitar 4 mph sepanjang sekitar 1,5 mil. Rutenya pendek, kecepatannya rendah; tetapi konsepnya telah terbukti: roda-roda berputar tanpa perlu tenaga uap.

Satu sumber menyatakan bahwa lokomotif menarik beban 6 ton sejauh ini, sementara catatan institusional tentang karya Davidson menyebutkan bahwa mesin hanya membawa beratnya sendiri. Dengan tafsir ukuran mana pun yang diambil, kesimpulannya tidak berubah: ini bukan sekadar pajangan, melainkan lokomotif sungguhan yang berjalan di atas rel. Bukan tanpa alasan lembaga teknik Inggris hingga saat ini masih menggambarkannya sebagai lokomotif listrik pertama di dunia.

Detail yang paling mencolok sebenarnya adalah sikap manajemen jalan kereta api: Para direktur tidak cukup terkesan untuk membawa konsep ini lebih jauh. Teknologinya mahal dan tidak menarik minat perusahaan jalan kereta api. Penilaian ini, seperti akan kita lihat di bagian berikutnya, adalah hasil dari analisis kimia dan biaya - bukan prasangka.

Penghancuran Galvani: Siapa, Mengapa, Di Mana?

Akhir lokomotif tidak tercatat sebaik kisahnya. Galvani kemungkinan besar dihancurkan saat disimpan di sebuah depot lokomotif di Perth - dan dimusnahkan sebelum Davidson sempat mengambilnya kembali. Identitas pelakunya tidak diketahui; namun pihak-pihak yang diduga merupakan pendukung mesin uap termasuk tersangka terkuat.

Narasi yang beredar, lokomotif itu dihancurkan oleh pekerja kereta api yang takut kehilangan pekerjaan. Tafsiran ini masuk akal: Sebuah lokomotif tanpa api berarti juru arang, penebak api, dan rantai pasokan batubara - artinya masa depan puluhan profesi yang bergantung pada uap dipertaruhkan. Meski demikian, perlu dijelaskan: Sementara ketakutan para pekerja tetap menjadi penjelasan tradisional, siapa, tepat di mana, dan kapan penghancuran ini dilakukan tidak terdokumentasi secara pasti. Satu-satunya hal yang pasti adalah mesin tersebut telah dimusnahkan. Sebagai seorang insinyur mesin, patut dicatat bahwa dalam sejarah, pemusnahan fisik sebuah penemuan sebelum ia kalah secara ekonomis jarang sekali terjadi; Galvani adalah salah satunya.

Ekonomi Kegagalan Komersial: Kimia yang Kalah, Bukan Rekayasa

Penyebab utama akhir kisah Galvani bukanlah teknik, melainkan ekonomi. Masalahnya bukan pada rekayasa, melainkan pada kimia: Sel galvani primer mengonsumsi seng saat menghasilkan arus, seng mahal, dan batubara murah. Setiap meter perjalanan berarti membakar uang. Persamaan ini tidak seimbang dengan harga pasar saat itu.

Klaim bahwa biaya per mil Galvani sekitar 40 kali lebih besar daripada mesin uap beredar luas; namun angka ini beredar sebagai sebuah ringkasan dari periode yang jauh lebih belakangan, bukan dari dokumen otentik tahun 1842. Pada masa yang sama, di Rusia, Moritz von Jacobi juga mengukur konsumsi seng motor-motornya dan mencapai kesimpulan yang sama: Motor listrik tidak ekonomis karena harga seng yang tinggi. Dua peneliti independen mencapai kesimpulan ekonomi yang sama, yang memperjelas bahwa masalahnya bukan pada rekayasa Davidson, melainkan pada kimia baterainya.

Komponen yang Hilang: Baterai Isi Ulang

Hanya satu komponen yang kurang untuk menjadikan Galvani milik Davidson komersial: baterai isi ulang. Komponen itu datang pada 1859, ketika fisikawan Prancis Gaston Planté menemukan baterai timbal-asat isi ulang - artinya tepat tujuh tahun kemudian, ketika bagian-bagian Galvani sudah lama tercerai-berai. Nasib traksi listrik tergantung pada waktu lahirnya satu penemuan kimia.

Mengapa Davidson Dilupakan, Siemens Dikenang?

Tanggal resmi kelahiran kereta api listrik di sebagian besar kalender tercatat sebagai 1879: Werner von Siemens memamerkan lokomotifnya yang disuplai generator dan menerima arus dari rel ketiga di Pameran Industri Berlin; menarik tiga gerbong sepanjang lintasan 300 meter dan mengangkut 90.000 penumpang selama empat bulan pameran. Sebuah pertunjukan yang mengesankan - namun tertinggal 37 tahun di belakang Davidson. Perbedaannya bukan pada teknik, melainkan pada infrastruktur dan ekonomi: Siemens menjadikan traksi listrik menguntungkan berkat baterai isi ulang Planté dan teknologi generator; Davidson memang telah membuktikan konsepnya, tetapi tidak mampu mengomersialkannya. Sementara itu, penulisan sejarah biasanya mencatat pihak yang menang. Karena itu, beberapa catatan ensiklopedia hingga hari ini masih menunjukkan tahun 1879 sebagai penerapan pertama traksi listrik yang berhasil dan tidak memasukkan percobaan Davidson tahun 1842 ke dalam hitungan tersebut.

Prioritas Davidson baru secara luas diakui pada 1890, ketika London City & South London Railway, jalur kereta bawah tanah listrik pertama di dunia yang beroperasi di kedalaman signifikan, dibuka. Persa pada tahun itu menemukan kembali Davidson yang berusia 86 tahun sebagai ahli listrik tertua yang masih hidup; dalam publikasi teknik elektro ia dikenang dengan pernyataan bahwa ia adalah orang pertama yang secara praktis menunjukkan kemungkinan traksi listrik. Davidson sendiri tidak kehilangan kepercayaan dirinya: Ia meminta agar pada kartu namanya ditulis Bapak Lokomotif Listrik.

Pada dasarnya ia adalah bagian dari generasi pelopor yang belum pernah ada sebelumnya: Penjual kuda Thomas Davenport dari Vermont, AS, memperoleh paten motor listrik pertama di AS pada Februari 1837 dan menjalankan mobil modelnya di lintasan pendek; Moritz von Jacobi pada September 1838 menjalankan perahu listrik yang mengangkut penumpang di Sungai Neva di St Petersburg. Dikatakan bahwa Robert Anderson, seorang warga Skotlandia, memproduksi kendaraan listrik darat yang kasar antara tahun 1832–1839; namun untuk Anderson tidak ditemukan paten, catatan tepercaya dari zamannya, maupun bukti fisik tentang kendaraan tersebut, dan ia sering tertukar dengan Davidson - keduanya adalah orang Skotlandia pada dekade yang sama yang kendaraannya digerakkan oleh sel galvanik. Prioritas Anderson secara teoretis memungkinkan, tetapi tingkat pencatatannya jauh lebih rendah dibandingkan Davidson.

Apa yang Tersisa dari Galvani?

Tidak ada apa pun. Dari lokomotif asli, dari motornya, dari baterainya, tidak ada satu bagian pun yang mencapai masa kini. Rumah dan tempat kerja Davidson di Canal Road dirobohkan. Ia meninggal pada 16 November 1894 dalam usia 90 tahun; di batu nisannya di St Peter's Cemetery di Aberdeen hanya tertulis chemist - ahli kimia. Bahkan satu nama penemuan pun tidak tercantum di batu itu; ini adalah penutup yang jauh dari memberikan penghargaan yang layak kepada sebuah mesin yang telah hancur.

Namun ingatan itu tidak sepenuhnya lenyap. Grampian Transport Museum di kota Alford, Aberdeenshire, memamerkan replika motor Galvani berskala penuh yang dapat beroperasi, sebuah replika baterai galvanik, dan model lokomotif tersebut. Sebuah buku yang mengisahkan cerita Davidson juga telah diterbitkan, dan namanya mulai disebut kembali di antara penemuan-penemuan Skotlandia. Ditinjau dari sisi keteknikan, yang tersisa bukanlah sebuah objek fisik, melainkan hasil yang dapat diukur: Sebuah mesin yang berjalan di atas rel, digerakkan oleh baterainya sendiri, bergerak dengan motornya sendiri, dan membuktikan konsep tersebut secara terbuka. Itu adalah kenyataan pada tahun 1842 dan masih tetap menjadi kenyataan hingga hari ini.

Kisah Galvani bagaikan ringkasan dari abad pertama transportasi listrik: keteknikan yang tepat, kimia yang keliru, dan sebuah kronologi yang terdorong ke belakang. Motor Davidson dikenal, dibahas, dan dipamerkan dalam lingkungan sains dan industri zamannya - lalu dihancurkan secara fisik dan didorong ke arsip karena realisme ekonomisnya. Penemuan kembali dirinya sendiri justru sedikit menyakitkan: Hari ini, saat ribuan mobil listrik berseliweran di jalan, kita perlu melihat sebuah replika, sebuah maket, dan batu nisan seorang kimiawan untuk mengenang lokomotif listrik pertama di dunia.

Sumber

• Robert Davidson (penemu)
• Robert Davidson: Lokomotif Listrik Pertama di Dunia (1837)
• Lokomotif listrik
• Lokomotif Davidson: bagaimana caranya dia melakukannya?
• Replika motor traksi listrik pertama di dunia dipamerkan
• Lokomotif Siemens tahun 1879
• Ikhtisar Robert Davidson