4. Le innovazioni tecnologiche

della rivoluzione industriale

• Cambiamento tecnologico solamente uno dei

fattori che trasformò il volto dell’Inghilterra

nel periodo della rivoluzione.

• Vantaggio relativo nelle microinvenzioni più

che supremazia nelle macroinvenzioni.

• Sistema educativo non all’avanguardia; la

maggior parte degli ingegneri e dei meccanici

si formava attraverso il tradizionale sistema

dell’apprendistato, senza una formazione

specifica.

• Molti erano autodidatti, ma con una grande

curiosità e predisposizione ad apprendere e

sperimentare. Dietro i grandi ingegneri vi era

la schiera di meccanici specializzati e artigiani,

da cui dipese in gran parte il successo

tecnologico britannico.

• I settori che prima degli altri sperimentarono i

mutamenti rivoluzionari della tecnologia e la

nuova organizzazione produttiva furono

l’industria del cotone e quella del ferro.

La macchina a vapore

• La forza del vapore già nota ai Greci.

• Denis Papin (XVII sec.): macchina a vapore ad alta pressione che utilizzava la forza motrice del vapore per sollevare il pistone di un cilindro, mentre la condensazione del vapore creava poi un vuoto sotto lo stantuffo che gli imprimeva la spinta per la corsa discendente.

• Thomas Savery: tecnico minerario della Cornovaglia, trasforma l’idea sperimentale in innovazione pratica. Nel 1698 Savery brevettò una pompa a vapore per estrarre l’acqua dalle miniere; la macchina presentava tuttavia ancora numerosi difetti.

• Thomas Newcomen: fabbro e mercante di

ferro del Devonshire.

• “motore atmosferico” (utilizza la pressione

atmosferica che agisce sul vuoto): riprende

l’idea di Papin di un pistone che lavora in un

cilindro, ma non utilizza la forza motrice

diretta del vapore, bensì lo condensa quando

viene introdotto nel cilindro, creando un

vuoto che lo spinge verso il basso.

• Il primo esemplare venne installato nel

1712 a Tipton; da quel momento la

diffusione in Gran Bretagna fu rapida e si

sarebbe ridotta solamente con

l’introduzione dei nuovi motori di Watt a

partire dal 1775.

• Limitata diffusione all’estero.

• Inconvenienti: era di grosse dimensioni, il

suo costo era notevole, richiedeva una

grande quantità di carburante. Uso limitato

alle miniere di carbone, dove la polvere di

carbone come combustibile era disponibile

a costo zero. Motore doppiamente legato

alle miniere di carbone: ne creavano

l’esigenza per pompare l’acqua in

profondità e ne permettevano il

funzionamento fornendo il combustibile.

• James Watt: tecnico di laboratorio

dell’Università di Glasgow che si era trovato a

dover riparare una macchina di Newcomen.

• La sua invenzione del condensatore separato,

applicata alla macchina a vapore dal 1776, ne

ridusse i consumi di combustibile; la macchina

“a doppio effetto” (brevettata nel 1782)

aumentava la sua potenza introducendo

vapore sotto pressione su entrambi i lati della

testa del pistone.

• Watt incontra Mattew Boulton, un facoltoso

commerciante di articoli di ferramenta di

Birmingham, che gli mette a disposizione i

capitali necessari per proseguire le ricerche.

• I motori di Watt si diffusero con rapidità.

Applicati in miniere, altiforni o adibiti a far

girare macchinari. All’inizio del 1800 le

industrie tessili rappresentavano il mercato

principale.

• Scarsa diffusione all’estero.

• Nel 1810 5.000 macchine a vapore in Gran

Bretagna, 200 in Francia e nessuna in Germania.

• Applicazione della macchina a vapore alle

imbarcazioni.

• Vari esperimenti nel corso del XVIII secolo.

All’inizio dell’Ottocento l’uso del vapore sulle

imbarcazioni a pale era ormai consolidato. Servizi

regolari sui laghi di tutta Europa e dell’America

del Nord, sui fiumi e lungo brevi rotte costiere.

• Il limite era rappresentato dal combustibile: tutto

dipendeva dalla quantità di carbone che le

imbarcazioni riuscivano a trasportare.

• Dopo il 1835 imbarcazioni a elica

sostituiscono quelle a pale.

• A partire dalla metà del XIX secolo

transatlantici.

• Applicazione del vapore ai trasporti

terrestri.

• Su strada non riuscì a spazzare via la

precedente tecnologia, a causa degli effetti

devastanti che le vetture a vapore avevano

sulla superficie stradale.

• Diverso il discorso per le strade ferrate

• 1801 Richard Trevithick: prima

applicazione di una carrozza a vapore su

strada ferrata.

• 1830 inaugurato il primo tronco della

linea ferroviaria Liverpool-Manchester,

prima linea non esclusivamente riservata

al trasporto di carbone.

Rimorchiatore o cavallo a vapore

Diligenza a vapore

• Scienza e tecnica:

• James Watt tipico esempio di

integrazione tra scienza e tecnica: pur

non essendo un uomo di scienza le sue

invenzioni partirono da un ragionamento

scientifico che egli poté sviluppare

seguendo alcune lezioni all’università di

Glasgow dove lavorava.

• Incerta rimane la misura dell’impatto delle

scoperte scientifiche sul progresso

tecnologico; le più importanti invenzioni

furono in gran parte il risultato di intuizioni e

abilità meccaniche.

• Metodo scientifico-sperimentale e mentalità

scientifica; necessità di applicarsi alla

soluzione di problemi empirici, secondo una

cultura scientifica che collocava la scienza al

servizio degli interessi pratici, commerciali e

manifatturieri.

• I brevetti. In vigore in Inghilterra fin dagli inizi

del Seicento, garantivano all’inventore

l’utilizzazione esclusiva, seppure per un

periodo limitato di tempo, dei frutti del suo

ingegno. La Francia ebbe una legge sui

brevetti solo nel 1791, la Germania nel 1842.

In Inghilterra nella seconda metà del

Settecento i brevetti furono oltre 1.700, e

oltre 10.000 tra il 1800 e il 1850.

• Joseph Schumpeter: distinzione tra invenzione

e innovazione.

• L’invenzione: qualsiasi novità brevettabile, cioè

un qualsiasi miglioramento nei metodi o nei

processi di lavorazione.

• L’innovazione: si ha quando l’invenzione viene

effettivamente applicata al processo

produttivo.

• Un’invenzione può non trasformarsi mai in

innovazione oppure dar vita a più innovazioni.

L’industria del cotone

• A metà Settecento l’industria tessile

prevalente in Inghilterra era quella della

lana. Industria del cotone modesta e

arretrata; introdotta nel Lancashire nel

XVII secolo, subiva la concorrenza delle

stoffe colorate indiane.

• Il peso dell’industria cotoniera nel

reddito nazionale passa dal 4-5% al 7-8%

in appena dieci anni, dal 1802 al 1812.

Nel 1839 le esportazioni di tessuti di

cotone rappresentavano la metà delle

esportazioni britanniche, sostituendo i

tessuti di lana.

• 1733 John Kay (meccanico orologiaio), la navetta

volante: riguardava la tessitura; era un telaio in

cui la navetta, montata su rotelle, veniva colpita

da pulsanti e quindi spinta attraverso l’ordito;

permise ad un solo tessitore di fare il lavoro che

prima richiedeva due persone. Il nuovo congegno,

tuttavia, fu mal visto dai tessitori del Lancashire e,

anche a causa di problemi meccanici, si diffuse

lentamente e non divenne di uso comune prima

del 1760. La filatura continuava a richiedere

molta manodopera e dunque i tessuti

continuavano ad essere molto costosi.

Cardatrice per filati pettinati

• 1764 James Hargreaves (falegname-tessitore di

Blackburn), la spinning jenny: formata da una

ruota che muoveva una batteria di fusi ed era

azionata da una sola persona che poteva filare sei

o sette e poi fino ad ottanta fili alla volta. Si

diffuse rapidamente, anche perché era poco

costosa e poco ingombrante e poteva essere

utilizzata nell’industria a domicilio. Entro il 1788

circa 20.000 i filatoi di questo tipo in Inghilterra. Il

filato prodotto dalla jenny era però debole e

quindi adatto soltanto per la trama: l’ordito

doveva essere filato ancora con la ruota a mano.

• 1769 Richard Arkwright (barbiere di Preston),

la water frame: un filatoio idraulico in grado di

produrre un filato molto resistente che poteva

essere usato sia come ordito che come trama

e permise di superare i tessuti in misto lino.

• Richiedeva una grande quantità di energia e

perciò fin dall’inizio la filatura per mezzo della

nuova macchina fu eseguita in opifici.

Telaio per tappeti

• 1779 Samuel Crompton, la mule jenny:

derivata dalla combinazione della

spinning jenny con la water frame. Il

filato ottenuto, più liscio e più sottile,

permise finalmente ai produttori inglesi

di superare quelli indiani per la qualità

dei tessuti.

• 1785 Edmund Cartwright, il telaio

meccanico: macchina mossa dal vapore,

che tuttavia si sarebbe affermata solo

dopo il 1820, anche a causa

dell’opposizione dei tessitori, che

temevano di perdere il lavoro.

Molteplici i motivi dell’espansione dell’industria

cotoniera:

• al contrario dell’industria laniera, era un’industria

nuova intorno alla quale non si era ancora creata una

rete di interessi corporativi, per cui un gruppo di

imprenditori intraprendenti poté innovare ed investire

senza problemi.

• non fu subito necessario passare al sistema di

fabbrica, poiché alcune innovazioni, ed in particolare la

spinning jenny, si adattavano perfettamente al lavoro a

domicilio.

• si trattava di un settore labour intensive, cioè

ad alta intensità di lavoro, che poté sfruttare la

manodopera a basso costo.

• trovava un mercato già esistente, poiché gli

inglesi erano abituati ai tessuti indiani.

• si prestava all’esportazione, anche perché i

prezzi andarono sempre più diminuendo, il

che evitò una saturazione del mercato interno.

L’industria del ferro

• industria capital intensive, poiché richiedeva forti investimenti.

• organizzata già da tempo in forma capitalistica, con molti operai impiegati nelle officine alle dipendenze di un datore di lavoro, che produceva per il mercato.

• utilizzava materie prime inglesi.

• non produceva beni di consumo ma beni intermedi.

• industria itinerante poiché legata alla presenza del carbone di legna, si spostava man mano che le riserve garantite da un bosco finivano.

• carbone di legna sostituito dal carbon fossile, disponibile in grandi quantità, ma aveva il limite di produrre una ghisa molto fragile.

• 1709 Abraham Darby: proprietario di una

ferriera, iniziò ad utilizzare un nuovo

procedimento con cui riuscì ad estrarre il coke

dal carbon fossile con un processo simile a

quello usato per la produzione del carbone di

legna: il minerale veniva riscaldato in un

ambiente chiuso per eliminare le impurità e

ottenere come residuo il coke. Il procedimento

tuttavia stentò ad affermarsi, perché dava un

ferro di cattiva qualità.

• 1783-1784 Peter Onion e Henry Cort:

brevettarono separatamente il processo del

puddellaggio, un processo di decarburazione

mediante il quale la ghisa veniva fusa in un

forno ad alte temperature e agitata

continuamente per liberarla dal carbonio e

dalle scorie e infine passata fra cilindri di ferro

che ne eliminavano per pressione le impurità

rimaste. In tal modo venivano ottenuti ferro e

acciaio di buona qualità.

• La scoperta del puddellaggio liberava le

fonderie dal vincolo con le aree boschive;

liberava la Gran Bretagna dalla necessità di

importare grandi quantità di carbone di legna;

determinava il sorgere di grandi impianti

integrati in cui tutti i processi, dall’estrazione

del minerale alla laminazione, erano

controllati dallo stesso gruppo di imprenditori.

• Industria siderurgica inglese concentrata in

quattro zone principali: lo Staffordshire, lo

Yorkshire meridionale, il Clyde e il Galles

meridionale.

• La produzione di ghisa, fin lì rimasta stabile

attorno alle 25.000 tonnellate all’anno,

raggiunse le 100.000 tonnellate nel 1800 e 2,2

milioni di tonnellate nel 1850. La Gran

Bretagna arrivò a detenere più della metà

della produzione mondiale.

• John Wilkinson, un industriale siderurgico a

cui si devono la costruzione del primo ponte in

ghisa sul fiume Severn (1776) e il varo della

prima nave in lamiera bullonata (1787).