Galvani Distrutto nel 1838: La Tragica Storia del Primo Veicolo Elettrico

La prima locomotiva elettrica del mondo nacque dalle mani di un chimico scozzese: Robert Davidson trasformò in pochi anni il suo motore elettromagnetico, che iniziò a funzionare nel 1837, in una macchina in scala reale e nel settembre 1842 fece circolare la sua locomotiva chiamata Galvani sulla ferrovia Edimburgo-Glasgow. Una locomotiva senza carbone, senza fumo, senza fuoco - ma la storia ha anche un lato tragico: La Galvani fu distrutta da persone che temevano la macchina o la consideravano una minaccia per i loro lavori, e dall'originale non è giunto fino a noi nemmeno un singolo pezzo.

Chi era Robert Davidson? L'hobby dell'elettromagnetismo di un chimico di Aberdeen

Davidson non era un ingegnere ferroviario. Nato ad Aberdeen, era un chimico e tintore che trascorse quasi tutta la sua vita nella stessa città. Frequentò i corsi al Marischal College - oggi parte dell'Università di Aberdeen - tra il 1819 e il 1821; si finanziò da solo quell'istruzione lavorando come assistente di laboratorio. Negli anni 1820 avviò la propria attività vicino al canale Aberdeen-Inverurie: prima la fornitura di lievito, poi la produzione chimica. Come attività secondaria si occupava anche di affilatura e profumeria. Questo è un dettaglio che vale la pena notare: A finanziare il suo hobby per l'elettromagnetismo furono i guadagni provenienti dalla produzione di lievito sintetico.

Progettò anche le sue batterie chimiche da solo. Per una persona che univa la fornitura di prodotti chimici alle abilità artigianali di officina, questo non era un compito difficile per gli standard dell'epoca. Quindi la prima locomotiva elettrica non la produsse un'officina di locomotive a vapore, ma l'officina di un produttore di lievito - e questo è uno dei dettagli più ironici della storia dell'ingegneria.

Come funzionava la locomotiva Galvani?

Il processo di sviluppo di Davidson procedette passo dopo passo. Nel 1837 produsse il suo primo motore elettromagnetico funzionante e una locomotiva elettrica in miniatura. Nel 1839 realizzò un veicolo elettrico a quattro ruote, un tornio elettrico e una pressa da stampa elettrica - quel veicolo a quattro ruote è considerato il primo veicolo elettrico a quattro ruote conosciuto. Nel 1840 aprì ad Aberdeen una Esibizione Elettromagnetica aperta al pubblico: una locomotiva in miniatura che trasportava due persone, un tornio elettrico, la pressa da stampa e un elettromagnete che sollevava 2 tonnellate. Migliaia di persone pagarono uno scellino l'una per vederli; cioè le macchine di Davidson, nella fase dell'invenzione, non erano ancora sulla carta, ma funzionavano davanti agli occhi del pubblico.

Il nome a pieno titolo di Galvani proveniva dallo scienziato italiano Luigi Galvani, il primo a indicare la relazione tra elettricità e movimento. La catena di funzionamento della macchina era, nella logica di base, identica a quella degli odierni veicoli elettrici:

• Batteria galvanica: Celle primarie che generano corrente continua, utilizzando piastre di zinco in un elettrolita acido. Il punto critico è questo: queste celle non potevano essere ricaricate; produrre corrente significava consumare lo zinco.
• Motore elettromagnetico: Due motori, uno per ogni asse. Gli elettromagneti attraggono le barre di ferro fissate attorno a un cilindro di legno rotante; un commutatore interrompe la corrente nel momento esatto, rendendo continuo il ciclo di attrazione.
• Trasmissione: Tramite ingranaggio, direttamente alle ruote di ferro. Niente fuoco, niente carbone, niente vapore, niente fumo.

Guardando con gli occhi di un ingegnere moderno, occorre fare una nota interessante: il motore di Davidson era una forma primitiva di quella che oggi chiamiamo motore a riluttanza commutata (switched reluctance motor). Il fatto che un principio trovi nuovamente valore nell'industria dopo 180 anni dimostra quanto solida fosse la base su cui si trovava Davidson.

L'oscillazione di 5-7 tonnellate nel peso dipende dal fatto che le diverse registrazioni misuravano la macchina secondo definizioni differenti; quello che è certo è che il Galvani era una macchina di diverse tonnellate, con velocità da passeggiata.

Settembre 1842: Il Primo Viaggio Elettrico sulla Linea Edimburgo-Glasgow

La prova si svolse sulla ferrovia tra Edimburgo e Glasgow. La linea, prima linea interurbana della Scozia, era stata aperta al traffico passeggeri solo il 21 febbraio 1842 - cioè il tentativo di Davidson avvenne sette mesi dopo l'apertura della linea, su una delle ferrovie più moderne del mondo. A settembre 1842 il Galvani avanzò a una velocità di circa 4 mph per una distanza di circa 1,5 miglia. Il percorso era breve, la velocità bassa; ma il concetto era stato dimostrato: le ruote giravano senza bisogno della potenza del vapore.

Una fonte afferma che la locomotiva trainò 6 tonnellate di carico su questa distanza, mentre i resoconti istituzionali sul lavoro di Davidson indicano che la macchina trasportava soltanto il proprio peso. Con quale interpretazione si prendano le misure, il quadro non cambia: non era un pezzo da esposizione, ma una vera locomotiva in funzione sui binari. Non è un caso che le istituzioni ingegneristiche britanniche lo identifichino ancora oggi come la prima locomotiva elettrica del mondo.

Il dettaglio più sorprendente fu l'atteggiamento della direzione della ferrovia: I direttori non furono sufficientemente colpiti dal concetto da portarlo avanti. La tecnologia era costosa e non interessava alle società ferroviarie. Questa valutazione, come vedremo nel prossimo capitolo, era il risultato di un'analisi chimica e dei costi - non di un pregiudizio.

La Distruzione del Galvani: Chi, Perché, Dove?

La fine della locomotiva è tanto poco documentata quanto la sua storia. Galvani fu probabilmente distrutto mentre era immagazzinato in un deposito locomotive di Perth - e venne eliminato prima che Davidson potesse riprenderlo. L'identità del colpevole rimane sconosciuta; ma coloro di cui si sospetta il sostegno alle macchine a vapore figurano tra i principali sospettati.

Il racconto diffuso vuole che furono i ferrovieri, tementi la perdita del lavoro, a demolire la locomotiva. Questa interpretazione è plausibile: Una locomotiva senza fuoco significava niente fuochisti, niente addetti al fuoco e niente catena di fornitura del carbone - cioè era in gioco il futuro di decine di mestieri legati al vapore. Occorre tuttavia essere chiari: Mentre il timore dei lavoratori continua a essere la spiegazione tradizionale, chi esattamente, dove e quando realizzò questa distruzione non è documentato con certezza. L'unica cosa certa è che la macchina fu distrutta. Da ingegnere meccanico occorre notare che nella storia sono rari i casi in cui un'invenzione viene fisicamente cancellata prima ancora di essere sconfitta economicamente; Galvani è uno di questi.

L'economia del fallimento commerciale: La Chimica Perse, Non l'Ingegneria

La vera ragione che preparò la fine di Galvani non fu tecnica, ma economica. Il problema non era nell'ingegneria, ma nella chimica: Le celle galvaniche primarie consumano zinco mentre producono corrente, lo zinco era costoso e il carbone economico. Ogni metro percorso significava letteralmente bruciare denaro. Questa equazione non tornava con i prezzi di mercato dell'epoca.

È diffusa l'affermazione che il costo per miglio di Galvani fosse circa 40 volte superiore a quello di una macchina a vapore; tuttavia questa cifra circola come una sintesi fatta in un periodo successivo, piuttosto che come un documento puntuale del 1842. Nello stesso periodo, anche Moritz von Jacobi, in Russia, misurò il consumo di zinco dei suoi motori giungendo alla stessa conclusione: i motori elettrici non erano economici a causa dell'alto prezzo dello zinco. Che due ricercatori indipendenti giungessero alla stessa convinzione economica chiarisce che il problema non era nell'ingegneria di Davidson, ma nella chimica delle batterie.

Il pezzo mancante: La Batteria Ricaricabile

Mancava un solo componente per rendere commerciale il Galvani di Davidson: la batteria ricaricabile. Questo componente arrivò nel 1859, quando il fisico francese Gaston Planté inventò la batteria ricaricabile piombo-acido - cioè ben sette anni dopo, quando i pezzi di Galvani erano già da tempo dispersi. Il destino della trazione elettrica era legato alla tempistica di una singola scoperta chimica.

Perché Davidson Fu Dimenticato e Siemens Ricordato?

La data ufficiale di nascita della ferrovia elettrica nella maggior parte dei calendari è il 1879: Werner von Siemens presentò alla Esposizione Industriale di Berlino la sua locomotiva alimentata da un generatore che riceveva corrente da una terza rotaia; trascinò tre vagoni su un percorso di 300 metri e durante i quattro mesi della mostra trasportò 90.000 passeggeri. Fu una dimostrazione impressionante - ma venne 37 anni dopo Davidson. La differenza non era nella tecnica, ma nell'infrastruttura e nell'economia: Siemens, con la batteria ricaricabile di Planté e la tecnologia dei generatori, rese redditizia la trazione elettrica; Davidson invece aveva dimostrato il concetto, ma non era riuscito a commercializzarlo. La storiografia, però, di solito registra i vincitori. Per questo alcune enciclopedie indicano ancora oggi il 1879 come la prima applicazione riuscita della trazione elettrica, senza contare il tentativo di Davidson del 1842.

La priorità di Davidson fu riconosciuta ampiamente solo nel 1890, quando aprì la London City & South London Railway, la prima linea metropolitana elettrica sotterranea in profondità al mondo. La stampa quell'anno riscoprì Davidson, ottantaseienne, come l'elettricista vivente più anziano; sulla stampa di ingegneria elettrica fu ricordato come il primo a dimostrare in pratica la possibilità della trazione elettrica. Davidson non aveva perso la sua sicurezza di sé: fece stampare sui suoi biglietti da visita la dicitura Padre della Locomotiva Elettrica.

In realtà faceva parte di una generazione di pionieri senza precedenti: il maniscalco Thomas Davenport, del Vermont, negli Stati Uniti, nel febbraio 1837 ottenne il primo brevetto statunitense per un motore elettrico e fece girare un modello di carro su un breve tracciato; Moritz von Jacobi nel settembre 1838 fece navigare a San Pietroburgo una barca elettrica che trasportava passeggeri sulla Neva. Si dice che lo scozzese Robert Anderson abbia costruito tra il 1832 e il 1839 un grezzo veicolo elettrico stradale; tuttavia, per Anderson non esistono né brevetto, né documenti affidabili contemporanei, né prove fisiche del veicolo, e viene spesso confuso con Davidson - entrambi scozzesi attivi nello stesso decennio con celle galvaniche. La priorità di Anderson è teoricamente possibile, ma la documentazione è molto più scarsa rispetto a quella di Davidson.

Che cosa resta di Galvani?

Niente. Della locomotiva originale, del suo motore, delle sue batterie non è giunta ai giorni nostri nemmeno un pezzo. La casa e il laboratorio di Davidson a Canal Road furono demoliti. Morì il 16 novembre 1894, all'età di 90 anni; sulla sua tomba al St Peter's Cemetery di Aberdeen c'è scritto soltanto chemist - chimico. Sulla pietra non compare nemmeno il nome di una singola invenzione; una chiusura ben lontana dal rendere giustizia a una macchina distrutta.

Tuttavia la memoria non fu del tutto cancellata. Il Grampian Transport Museum della cittadina di Alford, nell'Aberdeenshire, espone una riproduzione in scala reale e funzionante del motore di Galvani, una riproduzione della pila galvanica e un modellino della locomotiva. È stato pubblicato anche un libro che racconta la storia di Davidson, e il suo nome ha iniziato a essere annoverato di nuovo tra le invenzioni scozzesi. Dal punto di vista dell'ingegneria, ciò che resta non è un oggetto fisico, ma un risultato misurabile: una macchina che, sui binari, funzionava con la propria batteria, avanzava con i propri motori e verificava pubblicamente il concetto. Questo era un fatto nel 1842, e resta un fatto anche oggi.

La storia di Galvani è come un riassunto del primo secolo della mobilità elettrica: ingegneria corretta, chimica sbagliata e un calendario messo in disparte. Il motore di Davidson fu riconosciuto, discusso ed esibito nell'ambiente scientifico e industriale dell'epoca - poi distrutto fisicamente e relegato negli archivi per la sua irrealizzabilità economica. La sua riscoperta, poi, ha un tono un po' ironico: Mentre oggi migliaia di veicoli elettrici a batteria percorrono le strade, per ricordare la prima locomotiva elettrica del mondo bisogna guardare a una replica, a un modellino e alla lapide di un chimico.

Fonti

• Robert Davidson (inventore)
• Robert Davidson: la prima locomotiva elettrica del mondo (1837)
• Locomotiva elettrica
• La locomotiva di Davidson: come ci è riuscito?
• In mostra la replica del primo motore elettrico di trazione del mondo
• La locomotiva Siemens del 1879
• Panoramica su Robert Davidson