James Watt fue un inventor, ingeniero mecánico y químico escocés, creador de la máquina de vapor de agua (mediante la mejora de la máquina de Newcomen), pieza fundamental de la primera Revolución Industrial.
Juventud
James Watt nace el 19 de enero de 1736 en Greenock, Escocia. De niño era delgado y sufría de migrañas y dolores de muelas.
Por otro lado, era gran estudioso de matemáticas en la primaria, y también aprendió carpintería de parte de su padre.
Este último era un carpintero de profesión que construía desde muebles para buques hasta la construcción de los mismos.
Watt aprendió las bases de la navegación en buques: cuadrantes, brújulas y telescopios y a los 15 años ya quería convertirse en creador de instrumentos.
Su padre había perdido mucho dinero debido a un naufragio y se interesó en los beneficios que podría obtener de las ambiciones de su hijo.
Educación
Sin embargo, no había oportunidades de formación para lo que James quería en Greenock, así que en 1754, fue enviado a Glasgow, Escocia y allí conoció a Robert Dick a través de un familiar que trabajó en la Universidad de Glasgow.
Dick, quien era científico, quedó impresionado con la habilidad de Watt, pero reconoció que necesitaba formación especial. Dick alentó a Watt a ir a Londres para tal hecho, y así pasó dos semanas en Londres en busca de una oportunidad de aprendizaje pero lo único que encontró fue una vacante para personas con conocimientos.
John Morgan, un creador de instrumentos en Londres aceptó tomar a Watt como aprendiz con la condición de un salario reducido, pero al notar la capacidad de Watt, accedió a acortar su aprendizaje para un período de un año.
Watt aceptó la oferta en 1755 y solo en dos meses, había sobrepasado en forma considerable las habilidades del aprendiz oficial de Morgan que había estado allí por dos años.
Watt estaba deseoso de recibir varios años de formación en uno solo y por esta razón trabajaba 10 horas diarias en el taller de enfriamiento.
Todo este tiempo trabajó por una pequeña cantidad de dinero en efectivo, y aunque su padre le mandó un poco de dinero también, mantuvo largas horas sin comer y su salud se deterioró.
En esta época, Gran Bretaña estaba en guerra con Francia y los militares reclutaban continuamente por lo que Watt evitaba salir a la calle. Watt terminó su año de aprendizaje exitosamente pero su salud se deterioró poco tiempo después.
Trabajo como creador de instrumentos
Watt regresó a Glasgow en 1756 como creador de instrumentos. Sus conocidos de la Universidad de Glasgow se enteraron de su regreso y le dieron algo de trabajo.
Al poco tiempo Watt creó su tienda pero otros creadores rechazaron sus credenciales y negaron su capacitación.
Fue casi un extraño en Glasgow. Incluso con la nueva posición que le otorgaron en la universidad (Creador de Instrumentos Matemático) aún tenía problemas para encontrar suficiente trabajo ya que los otros creadores eran hostiles con él.
De esta manera comenzó a hacer instrumentos musicales para evitar la competencia. Sus instrumentos eran de una calidad excelente en comparación con otros y de esta forma comenzó a crecer su negocio.
En 1758, un arquitecto le dio el respaldo para abrir una nueva tienda en el corazón de Glasgow. Su negocio y reputación crecieron de manera constante y para 1763 ya tenía aprendices a su cargo.
Watt había tenido siempre trabajos científicos en la Universidad, por lo que mantuvo a través de los años su tienda en este lugar.
La bomba de Newcomen
En 1763, el profesor John Anderson, quien era hermano mayor de uno de sus compañeros de la escuela primaria le trajo un nuevo problema a Watt: la Universidad tenía un modelo de la bomba de Thomas Newcomen, pero necesitaban investigar por qué la bomba completa necesitaba tanto vapor.
El modelo sufrió un problema. Se trababa después de unos cuantos golpes. Watt reconoció que la falla se debió a una caldera inferior que no podía proporcionar suficiente vapor para recalentar la botella después de tales golpes.
Durante la solución de problemas del modelo, Watt descubrió la razón principal por la cual los motores de tamaño completo consumen grandes cantidades de vapor de agua.
Sin embargo la solución no fue fácil. Las bombas de Newcomen necesitaban grandes cantidades de vapor ya que eran enfriadas a cada golpe y luego recalentadas.
Watt necesitaba una manera de condensar el vapor sin refrigerar el cilindro y habiendo convertido este problema en su prioridad por varios meses, llevó a cabo muchos experimentos.
Aprendió mucho sobre las propiedades del vapor e independientemente descubrió el calor latente de la vaporización en sus experimentos.
Uno de sus amigos de Universidad fue el profesor Joseph Black. Él había descubierto el calor latente antes y había dado clases sobre el tema sin que Watt tuviese conocimiento de esto. Ambos tendrían muchas conversaciones sobre el tema.
El concepto del avance para mejorar el motor de Newcomen llegó en mayo de 1765, más de dos años después de Watt haber empezado a estudiar el motor.
Con un condensador separado, el proceso podría llevarse a cabo constantemente y el cilindro de vapor podía ser retirado aun permaneciendo caliente pues el vapor se precipitaría hacia el condensador.
Watt no trabajaba los domingos, como era la costumbre en esos días. Pero para controlar su impaciencia, lo primero que hacia el lunes por la mañana era abrir su tienda temprano.
Elaboró un pistón improvisado y un condensador con una jeringa de metal. La jeringa se llenaba con el vapor, el aire se bombeaba fuera del pistón improvisado y se enfriaba: de esta forma funcionaba perfectamente.
La máquina de vapor de Watt
Watt tenía 29 años en 1765 cuando descubrió que su idea funcionaría pero tendrían que pasar 11 años para poder ver su invento en práctica.
Sus amigos de universidad le presentaron a John Roebuck, un empresario que obtuvo su fortuna con yacimientos de carbón. Roebuck financió el desarrollo de un modelo completo del motor después de que vio el modelo de trabajo.
Watt dedicó mucho tiempo a la solución de problemas y a la elaboración de un completo modelo a escala.
Roebuck no empleó maquinistas con los conocimientos y experiencia que el proyecto de Watt requería. Por otra parte, Watt tenía experiencia en el trabajo que ejercía como creador de instrumentos pero le era difícil dar indicaciones a los obreros para la operación de la bomba.
Durante los siguientes cuatro años, Watt de todo su tiempo a hacer el motor. Los experimentos fueron lentos, costosos y la mayor dificultad era mantener sellados los pistones grandes.
Aunque a gran escala el motor fue construido en la mina de carbón de Roebuck, el mayor esfuerzo fue tanto en energía como en finanzas.
Roebuck alentó a Watt a seguir trabajando en la bomba, que Watt fue capaz de construir con un gran motor, lo suficientemente bueno como para solicitar una patente concedida en 1769.
Roebuck acordó pagar todas las deudas de la tienda de instrumentos de Watt pero tomaría las dos terceras partes del dinero de la invención. Watt encontró este acuerdo aceptable porque los experimentos resultaron lentos y costosos.
La invención estaba lejos de estar lista para la producción, pero a continuación Roebuck hizo otra cosa que ayudó a Watt.
Le presentó a Matthew Boulton, de Birmingham, Inglaterra. Él fue quien ayudó a crear la máquina de vapor que revolucionaria la industria en el mundo.
Boulton reconoció que el motor tenía aplicaciones potenciales para mucho más que bombear agua. Estaba seguro de que podía vender el motor.
Por desgracia, Boulton no podía trabajar con Roebuck, pues este último tenía el control mayoritario de la patente.
Con mucha necesidad de dinero en efectivo, Watt vendió el negocio de instrumentos en 1771.
En marzo de 1773, Roebuck estaba corto de dinero en efectivo, así que Boulton adquirió los derechos del Motor de Roebuck, cuatro años después de que el motor fuese patentado.
Las personalidades de Boulton y Watt se complementaban mutuamente y se llevaban bien, lo que facilitó el trabajo. La fábrica de Boulton aportó las personas con experiencia que Watt tanto había necesitado en su colaboración con Roebuck.
Tan pronto como Watt terminó sus obligaciones, se trasladó a Birmingham a unirse a la tienda de Boulton. Watt se encargo del mantenimiento del motor, así como otras tareas.
En marzo de 1776 la compañía minera Bentley comenzó a usar una nueva pieza en su equipo: el motor Boulton-Watt. La compañía había tomado un riesgo importante al cambiar el motor Newcomen por este nuevo motor, pero fue un gran éxito.
Watt empezó a verse muy ocupado manteniendo las bombas de las minas de las empresas de Cornwall y con la creación de nuevas bombas para más minas en la región.
Contribuciones importantes de James Watt
En 1782 un aserradero ordenó un motor específico para remplazar el trabajo de 12 caballos: tomando los datos del aserradero, determinó que un caballo podía levantar 33.000 libras, en un pie de distancia, en un minuto; con esto desarrolló la unidad Caballos de Fuerza (hp).
Otras contribuciones importantes desarrolladas por Watt incluían la válvula de regulación de vapor y el mecanismo para conectar la misma al motor principal.
Al utilizarse en conjunto, estos dispositivos regularon el flujo de vapor en el pistón y mantuvo constante la velocidad del motor.
En 1800, 84 molinos de algodón en Gran Bretaña utilizaban motores Boulton-Watt. Lo mismo sucedió con los molinos de lana y de harina.
En sus últimos años, Watt disfrutó del éxito y la fama que merecía.
Es imposible pasar por alto la contribución de Watt, ya que las unidades de potencia (Caballos de Fuerza) y las unidades para poder (Watts), se atribuyen directamente a sus investigaciones.
James Watt muere el 19 agosto de 1819 a la edad de 83 años en Heathfield Hall, al sur de Londres.
