CONFERENZA DI GIUSEPPE COLOMBO

Due anni sono, invitato a parlarvi di Volta e delle scoperte

scientifiche che illustrarono la fine del XVIII secolo e il principio

dell'attuale, vi ho detto che quel periodo storico fu segnalato da

due grandi avvenimenti, i quali dovevano produrre nelle condizioni

economiche e sociali di tutto il mondo la più grande rivoluzione che la

storia abbia registrato finora. Questi avvenimenti furono la scoperta

della pila, dovuta a Volta, e l'invenzione della macchina a vapore,

dovuta a Watt. Dell'una ho avuto l'onore di intrattenervi due anni fa;

dell'altra, e delle sue prime applicazioni in Italia, ho la fortuna di

potervi parlare quest'oggi.

È la macchina a vapore che ha creato l'industria moderna. Lo scozzese

Watt, trovando la prima soluzione pratica del problema di convertire

il calore in forza, ha aperto all'attività dell'uomo un orizzonte

sconfinato, verso il quale l'umanità si è slanciata con tanto ardore,

che oggi il pensatore ha diritto di domandarsi se non si sia battuta

una falsa strada e se l'invenzione della macchina a vapore si possa

veramente dire, dal punto di vista sociale, un beneficio.

Non è un paradosso l'enunciazione di un simile dubbio. Certo la

macchina a vapore ha prodotto un mutamento profondo nella vita sociale

e individuale; ha permesso di creare immense ricchezze, ha soppresso le

distanze, ha messo a disposizione dell'uomo mille nuove risorse che gli

possono render facile e aggradevole la vita; ma ha anche moltiplicato

la popolazione, e ha moltiplicati i suoi bisogni. Ormai presso i popoli

civili il problema supremo è di continuare a produrre indefinitamente,

e a cercare senza posa nuovi consumatori, sotto pena di soccombere

sotto la concorrenza e di piombare nella disoccupazione e nella

miseria. Se la felicità umana risiede nell'equilibrio fra i bisogni

e i mezzi di soddisfarli, è molto dubbio se l'individuo si trovi più

felice ora in mezzo a tanto progresso, che ai tempi antichi, quando

non esisteva la grande industria, e non si conoscevano nè le macchine

a vapore, nè le ferrovie.

La grande industria, come si svolse in questo secolo dopo l'invenzione

della macchina a vapore, non esisteva presso gli antichi. C'erano,

è vero, manifatture fiorenti, i cui prodotti erano conosciuti e

consumati anche a grande distanza, come le ceramiche e le gioiellerie

fenicie ed etrusche, i vasi di Egina e di Samo, i ricami frigi, le

stoffe d'Egitto; gli studi fatti sugli avanzi dell'antica Falleri,

così ben ordinati e raccolti a Roma nel Museo di Papa Giulio, mostrano

chiaramente l'esistenza di questo movimento commerciale, e l'influenza

dei prodotti importati sullo sviluppo delle industrie locali. Erano

prodotti fabbricati a mano, col sussidio di utensili la cui forma ci

è trasmessa sino ad oggi, e di quelle poche macchine che l'antichità

conosceva e la cui origine si perde nella notte dei tempi. Il trapano è

descritto nell'_Odissea_, ma rimonta certo all'epoca in cui si faceva

il fuoco col metodo ancora in uso presso le popolazioni primitive,

premendo un pezzo di legno appuntito contro un legno piano, e facendolo

girare rapidamente fra le mani come un frullino; i vasi torniti di

alabastro e di serpentino provenienti dall'Egitto, che si trovano nel

museo di Berlino, dimostrano che 2 o 3 mila anni avanti Cristo si

conosceva l'uso del tornio; come le fusarole di pietra o d'argilla

e i tessuti trovati nelle palafitte fanno testimonianza dei mezzi

meccanici, già quasi perfetti, dei quali disponeva l'industria tessile

preistorica. Ma si trattava sempre di industria domestica, press'a

poco come quella che esisteva nel Giappone prima che vi penetrasse la

civiltà europea; e siccome non vi si impiegava altra forza che quella

dell'uomo o al più degli animali, così la produzione non poteva essere

che assai limitata.

La grande industria non poteva nascere che colla possibilità di

disporre delle forze naturali, come quella delle cadute d'acqua e del

vapore. L'antichità lo intravide. Un inventore, rimasto sconosciuto,

sostituì pel primo, alcune centinaia di anni avanti l'èra volgare,

la forza dell'acqua a quella dell'uomo per la macinazione del grano,

e forse per la lavorazione del ferro e del rame; e 120 anni avanti

Cristo, un filosofo della scuola alessandrina ebbe la prima idea della

forza del vapore, quando immaginò la celebre eolipila, che ancor oggi,

a 20 secoli di distanza, si trova in tutti i gabinetti di fisica.

Ma i tempi non eran maturi. La ruota idraulica, cui il poeta greco

Antiparo inneggiava come all'invenzione che doveva risparmiare il

lavoro alle schiave, rimase fin quasi alla fine dello scorso secolo un

motore pressochè esclusivamente limitato, come nell'antichità, alle

fucine e ai molini; e l'eolipila restò quella che era ai tempi di

Erone, cioè un giocattolo scientifico.

Per spiegare questa lunga inazione, bisogna rammentare innanzi tutto

la grande catastrofe delle immigrazioni dei barbari, che travolse,

colla caduta dell'impero romano, tutto l'antico organismo sociale.

Per qualche tempo, durante il dominio arabo in Europa, l'indagine

scientifica si ravviva; ma la scuola d'Aristotile e i sofismi della

scolastica immobilizzano e sterilizzano ben presto lo spirito umano.

Finalmente, dopo lunghi secoli di oscurità, la scienza trova la sua

vera base con Galileo, e può ormai procedere senza vincoli alla

ricerca del vero. Colla scuola di Galileo, quando l'enunciazione

delle leggi della caduta dei gravi fu il raggio di luce che squarciò

le nebbie scolastiche diffuse su tutte le scienze, comincia il metodo

di osservazione; ed è appunto coi suoi primi passi che si connette

l'invenzione della macchina a vapore.

Per qualche tempo ancora, lo spirito inventivo erra nel vago e

nell'indeterminato. Non si possono dimenticare ad un tratto i vecchi

errori. La fisica si perde ancora nelle sottigliezze della scolastica;

si scrivono volumi per trovare le cause della distruzione del vitello

d'oro, o per indagare quante migliaia d'angeli potrebbero stare sulla

punta di uno spillo. Fu quella dal 1600 al 1650, l'epoca delle sterili

elucubrazioni di Branca in Italia, di De Caus in Francia, e del

marchese di Worcester in Inghilterra, tutti più o meno direttamente

ispirati dalla _Spiritalia_ di Erone, i quali a torto furono indicati

come i precursori dell'inventore della macchina a vapore.

Ma un allievo di Galileo, il Torricelli, dimostra l'esistenza della

pressione dell'atmosfera, e ne dà la misura, invano osteggiato

dalla vecchia scuola che vorrebbe salvare l'orrore del vuoto e la

scienza in parrucca, minacciata dalla fondamenta. Pascal aggiunge

altre dimostrazioni di questa pressione; Otto von Guericke inventa a

Magdeburgo la macchina pneumatica e mostra con quanta forza agisca la

pressione dell'aria sulla parete di un recipiente in cui si faccia il

vuoto; ed ecco Papin, il quale, partendo dalla conoscenza di questa

forza, si propone di utilizzarla, e usa del vapore per la prima volta

per produrre il vuoto, condensandolo con aspersioni di acqua fredda; e

poi Savery che ne usa diversamente per sollevare l'acqua dalle miniere

di carbone, facendo premere direttamente il vapore sull'acqua da

sollevare. Siamo al 1700.

Da questo momento la storia dell'invenzione della macchina a vapore

diventa interessantissima, e io vorrei raccontarvela in dettaglio, se

ne avessi il tempo. In meno di un secolo, la macchina a vapore moderna

è inventata. Dapprima Newcomen e Cowley, un fabbro e un vetraio, si

uniscono a Savery e perfezionano la macchina di Papin in guisa che

quasi tutti i proprietari di miniere di carbon fossile dell'Inghilterra

l'adottano come pompa a fuoco per prosciugare le gallerie sotterranee.

Siamo al 1750.

Il fisico Black scopre a Glasgow il calore latente del vapore. Fra i

suoi allievi c'è un giovane apprendista di genio, Giacomo Watt, che

prende in esame le macchine esistenti, le trasforma radicalmente e

ne fa uscire, verso il 1770, la macchina a vapore perfetta quale la

vediamo tuttora. Nulla di veramente essenziale vi è stato aggiunto da

quell'epoca ad oggi.

Voi sapete quali ne sieno i lineamenti caratteristici. Si mette

dell'acqua in una gran caldaia chiusa, e la si riscalda finchè l'acqua

comincia a bollire e vaporizzare. Di mano in mano che l'acqua si

converte in vapore, la pressione interna dovuta alla forza del vapore,

cresce rapidamente e potrebbe anche far scoppiare la caldaia, se questa

non fosse robusta e non avesse una valvola di sicurezza. È questa, in

sostanza, la famosa pentola di Papin. Allora si apre la comunicazione

fra la caldaia e la macchina. Il vapore, giunto nel cilindro della

macchina, spinge davanti a se una parete mobile, detta lo stantuffo, il

quale è veramente l'organo motore e trasmette poi il movimento a tutte

le macchine che si tratta di fare agire.

È così che lo descrive il poeta Zanella nel suo carme sull'industria:

. . . . . . somigliante a domo

Chiuso Titano, cento rote e cento

Volve il vapor, che dall'assiduo stento

Francheggia l'uomo.

Esercitata così la sua azione, il vapore viene condensato con

dell'acqua fredda, si riduce così ancora in acqua, lasciando il vuoto

dietro di sè; e in questo stato d'acqua è ricondotto in caldaia. E

adunque un ciclo, come si dice, quello che si compie: cioè è la stessa

quantità d'acqua che alternativamente vaporizzata e poi condensata

fornisce la forza alla macchina.

Questo risultato finale, cioè la forza della macchina, o, per

dir meglio, il lavoro che compie, sia sollevando dei carichi o

macinando del grano o lavorando il ferro o movendo un bastimento o un

convoglio, ossia facendo un trasporto o una trasformazione qualsiasi

della materia, si ottiene bruciando del carbon fossile o un altro

combustibile qualunque: si ottiene, cioè, consumando calore. Quindi la

macchina a vapore è un mezzo per trasformare calore in lavoro.

Vedremo più avanti di farci un'idea più chiara e più completa dì questa

trasformazione. Ma per ora soffermiamoci alcuni istanti a esaminare le

prove e le più importanti applicazioni della macchina a vapore, che si

sieno fatte in Italia nel periodo storico cui si riferisce questa serie

di conferenze.

In Inghilterra, lo abbiamo visto, la macchina a vapore non era ancora

perfetta, che già trovavasi impiegata per il prosciugamento delle

miniere di carbone. Poi il suo uso si estese all'elevazione dell'acqua

per diversi altri scopi; ed è anzi da un'applicazione di questo

genere alla birreria Whitebread di Londra che nacque la denominazione,

diventata poi così comune, di cavallo-vapore per designare la forza

delle macchine; poichè la macchina a vapore doveva ivi, come altrove,

surrogare il lavoro di un certo numero di quei poderosi cavalli da

birrai, così celebri per la loro forza, pressochè doppia di quella dei

cavalli comuni. Ma in breve tempo se ne impadronivano pure l'industria

tessile, e poi le altre industrie; e così, potendosi disporre, colla

macchina a vapore, di forze enormi e quasi illimitate, l'industria

casalinga cominciò a cedere il posto alla grande industria esercitata

negli opifici.

È difficile di accertare con precisione l'epoca nella quale la macchina

a vapore cominciò a penetrare in Italia a servizio dell'industria.

Prima del 1830 esistevano certo degli stabilimenti industriali in

Italia, ma erano scarsi e mossi tutti dall'acqua. Probabilmente uno dei

primi motori a vapore, se non il primo, fu quello applicato nel 1832

alla raffineria di zuccheri Azimonti e Conti di Milano. Certo, ancora

nel 1839, secondo ne scrisse Carlo Cattaneo, le macchine a vapore in

Lombardia si contavano sulle dita. Nel 1838 il barone Testa fece il

primo impianto a vapore per la bonifica di Brondolo su quel di Chioggia

con macchine che erano destinate al lago di Garda, e nel 1840 fu fatto

funzionare il primo molino a vapore di Bougleux a Livorno, con carbone

di Montebamboli. Da allora in poi anche da noi l'industria si svolse

sempre più largamente col sussidio di macchine a vapore, per lo più

importate dall'estero, finchè per l'opera d'un grande industriale,

l'ingegner Tosi, che una mano scellerata sospinse innanzi tempo alla

tomba, l'Italia potè per la prima volta non soltanto fornire a sè

stessa i motori a vapore, ma farsene esportatrice.

Più che nel campo industriale è facile accertare le date delle prime

applicazioni del vapore fatte in Italia per la navigazione e le

ferrovie.

La storia della navigazione a vapore è ricca di incidenti. L'americano

Fulton lancia nel 1803 un battello a ruote sulla Senna, ma non trovando

appoggio in Napoleone, che lo crede un avventuriero, torna in America

e inaugura il 10 agosto 1807 un servizio regolare a vapore sulla

East River fra New York e Albany. Nel 1816 l'_Elise_, un battellino

a vapore di soli 16 metri di lunghezza, traversa pel primo la Manica,

malgrado una tempesta furiosa, in 17 ore; nel 1819 il _Savannah_ di 380

tonnellate traversa l'Atlantico da New York a Liverpool, parte a vela

e parte a vapore, in 25 giorni; nel 1825 l'_Enterprise_ fa il primo

viaggio alle Indie. Ma la vera navigazione transatlantica non comincia

che colla famosa gara del _Sirius_ e del _Great Western_. Il 5 aprile

1838 il _Sirius_ di 700 tonnellate e 320 cavalli salpa da Cork; tre

giorni dopo salpa da Bristol il _Great Western_ di 1340 tonnellate

e 450 cavalli, e ambedue arrivano a New York il '23, salutati dai

cannoni e dalle campane e da migliaia di imbarcazioni festanti. Le

stesse gare si fanno ancora oggi fra i vapori delle grandi Compagnie

transatlantiche; ma ora si tratta di vapori di 20 a 30 mila cavalli,

capaci di 3 a 4 mila passeggeri, e la traversata di 3000 miglia si

compie ormai dai vapori più veloci in meno di sei giorni, cioè colla

velocità di 20 miglia all'ora. E le navi moderne da guerra hanno

velocità ancora maggiori, sino a 30 e 35 miglia all'ora.

Le ruotaie esistevano già in Inghilterra alla fine del XVII secolo,

prima di legno, poi di ferro, pel trasporto dei carboni fossili; ma

le prime macchine datano soltanto dal 1804, e non rappresentano che

tentativi mal riusciti. Nel 1815 Giorgio Stephenson, il cui nome

rimarrà congiunto alla storia delle ferrovie come quello di Watt

a quella delle macchine a vapore, costruisce una prima locomotiva

soddisfacente pel servizio merci sul tronco fra Darlington e Stockton;

ma la vera locomotiva moderna non nasce che col celebre concorso del

1829 per la linea Manchester-Liverpool, vinto da Giorgio e Roberto

Stephenson colla macchina _Rocket_, che ancora si conserva come ricordo

del grande avvenimento. Su quella linea si inaugurò per la prima volta

il servizio dei passeggeri. In due anni il dividendo dell'intrapresa

sale al 10%, e comincia una sfrenata speculazione ferroviaria, che fu

causa in quel tempo di grandi fortune e anche di grandi disastri.

A quell'epoca le locomotive pesavano poche tonnellate, e rimorchiavano

sei od otto carrozze con velocità appena maggiore di quella di un buon

cavallo, da 20 a 25 chilometri all'ora; ora si fanno locomotive perfino

di 100 tonnellate, rimorchianti convogli di migliaia di tonnellate; e

i treni diretti vanno a 90 e 100 e perfino 125 chilometri all'ora.

In Italia le grandi intraprese navali cominciarono tardi; ma la

navigazione a vapore fluviale e lacuale si svolse poco più tardi che

in Inghilterra. Infatti nel 1819 si varò a Genova il primo battello

a vapore l'_Eridano_, costrutto nelle officine di Watt e destinato

a navigare sul Po. Ma l'impresa ben presto fallì, e la macchina

dell'_Eridano_ fu messa a bordo di un battello varato a Locarno sul

Lago Maggiore nel 1826 col nome di _Verbano_: e nello stesso anno fu

varato il _Lario_ destinato al Lago di Como, cui tennero dietro il

_Plinio_ e il _Falco_, e più tardi il _Veloce_ e il _Lariano_, per la

inaugurazione del quale il nobile Lambertenghi scrisse questi versi,

per vero dire poco peregrini:

Ve' sublime fra tanto navile

Vasto un legno torreggia signor:

Mai quest'onde solcava un simile

In audacia, vaghezza e lavor.

A Napoli toccò il vanto di avere la prima ferrovia costrutta in Italia:

quella fra Napoli e Portici, inaugurata solennemente da Ferdinando II

il 26 settembre 1839, e aperta all'esercizio il 4 ottobre successivo.

La cerimonia d'inaugurazione fu un avvenimento; e come particolare

curioso riferisce il De Cesare che la signora Cottrau, la quale aveva

preso parte alla corsa inaugurale, si sgravò sul treno, durante il

ritorno, d'un bambino, che fu quell'Alfredo Cottrau, il quale doveva

tanto illustrarsi in materia di ferrovie.

Fu il Genio militare che costrusse quella linea e poi l'altra fra

Napoli, Caserta e Capua, e ne diresse l'esercizio. Il Re stesso ne

aveva determinato il tracciamento e fissate le stazioni; di gallerie

non ce n'erano perchè ritenute pericolose alla morale pubblica e perchè

il Re non voleva _pertusi_. Quando viaggiava il Re, era lui che dava

gli ordini, e il capotreno, stando sul predellino della carrozza reale,

li trasmetteva al macchinista. Egli amava la gran velocità e faceva

fare in mezz'ora i 32 chilometri fra Napoli e Caserta: ma alla Regina

Maria Teresa non garbava correre a rompicollo, e perciò raccomandava al

macchinista di andar piano come un somarello.

Benchè si trattasse di linee del governo, e il Re stesso si

interessasse dall'esercizio, pure venuto l'uragano del 1848,

diventarono anch'esse uno strumento di rivoluzione. Così il De Cesare

racconta che il 15 maggio di quell'anno, essendosi dato ordine a

due reggimenti di portarsi immediatamente da Capua a Napoli, il capo

stazione di Capua, affigliato ai Comitati insurrezionali, mentre si

preparavano i treni, fece smontare da un uomo di fiducia un tratto

di binario, e partì poi egli stesso col primo treno per evitare un

disastro; ma intanto riuscì con questo mezzo a trattenere le truppe per

un giorno intero.

Alla linea Napoli-Portici succedette immediatamente quella fra Milano

e Monza inaugurata il 13 agosto 1840. Nel 1841 cominciò la costruzione

della linea Milano-Venezia, compiuta solo nel 1846. Intanto si apriva

in Toscana la linea Livorno-Pisa il 14 marzo 1844 sotto la direzione

di Roberto Stephenson; il Piemonte non arrivò che più tardi. nel 1848,

col tronco Torino-Moncalieri. Dal 1839 al 1850 in tutta Italia si

costrussero circa 600 chilometri di ferrovie; ora ne abbiamo 15,500.

Sono ormai più di cent'anni che la macchina a vapore esiste; ed essa,

perfezionandosi sempre più, continua a lottare vigorosamente contro

tutti i suoi avversari, macchine ad aria calda, a gas, a petrolio, che

tentano, ancora invano, di contenderle il primato, cioè di fornire la

forza a un prezzo minore. Ma come si è perfezionata? E come potrebbe

perfezionarsi ancora?

Qui entriamo nel cuore della questione della trasformazione di calore

in lavoro. E una materia astrusa, forse poco adatta alla parte più

gentile del pubblico che mi sta ascoltando; ma ormai al giorno d'oggi

si può dire che nessuna questione, anche tecnica, non può nè deve esser

straniera alle intelligenze educate.

Come si fa a convertire calore in lavoro nella macchina a vapore? Si

prende dell'acqua: le si adduce del calore da una sorgente di calore

qual è il combustibile ardente; la si converte così in vapore che

compie il lavoro colla grande forza che possiede; poi questo vapore

viene ridotto di nuovo in acqua raffreddandolo, cioè sottraendogli

calore con un refrigerante, che non è altro che dell'acqua fredda.

E questo vapore così ridotto in acqua è pronto a compiere un secondo

ciclo, anzi una serie indefinita di cicli simili al primo. In sostanza,

si attinge vapore da un corpo caldo, che è il combustibile ardente, e

si cede calore a un corpo freddo, che è l'acqua refrigerante. Una parte

del calore è così semplicemente trasformata dal corpo caldo al corpo

freddo, ma un'altra parte è scomparsa, cioè si è convertita nel lavoro

fatto dalla macchina.

Ora, come mai il calore si può convertire in forza e lavoro?

Considerate un corpo caldo; orbene: secondo l'ipotesi più probabile,

l'impressione di calore che esso produce sul nostro senso del tatto

non sarebbe che la comunicazione ai nervi di un movimento rapidissimo

di vibrazione delle molecole del corpo caldo. Ciò posto, scaldare

dell'acqua ossia comunicarle calore, vuol dire impartire alle sue

molecole una rapidissima vibrazione. Quando il calore trasmesso è

abbastanza forte, la vibrazione diventa tanto intensa, che le molecole

dell'acqua non possono più stare insieme e si slanciano libere da

tutte le parti; ed ecco che così l'acqua si converte in vapore. Queste

molecole, diventate libere, sono come altrettanti proiettili che

vanno a colpire le pareti del cilindro in cui il vapore è rinchiuso;

se una di queste pareti è mobile, come è appunto lo stantuffo della

macchina, questa scarica di proiettili gassosi che vanno ad urtarlo, lo

spingeranno avanti, vincendo le resistenze che gli si appongono. Ecco

come il calore si converte in forza e lavoro: ciò che costituisce il

principio fondamentale della teoria moderna del calore, il così detto

primo principio, o principio dell'equivalenza.

Si fa dunque compiere al calore un salto da una temperatura alta a

una temperatura bassa, mentre nel compiere questo salto una parte del

calore si converte, nel modo che ho detto, in lavoro.

Ora non facciamo noi una cosa analoga quando adoperiamo la forza

dell'acqua? Voi avrete visto un molino in montagna, per esempio: arriva

l'acqua dal monte a un certo livello, e la si manda sulla ruota del

molino; poi quest'acqua lascia la ruota a un livello più basso e va

pel suo cammino. L'acqua ha qui compiuto un salto da un livello alto

a un livello basso, e ha con ciò fornito del lavoro; ed è chiaro che

quanto più grande sarà il salto, tanto maggiore sarà il lavoro ottenuto

colla medesima acqua. Orbene: affatto analogamente, quanto più grande

sarà il salto di temperatura in una macchina a vapore, più grande sarà

l'effetto utile, ossia il lavoro fornito da una medesima quantità di

calore. È questo il secondo principio della termodinamica, il famoso

principio di Carnot, l'avo dello sventurato presidente della Repubblica

francese.

Se si potesse godere di tutto il salto di un corso d'acqua della

sorgente fino al mare si caverebbe da quell'acqua tutto l'utile che

essa può dare. Egualmente, se noi potessimo godere tutto il salto dalla

temperatura del combustibile incandescente, che è la sorgente, sino

al freddo assoluto, che i fisici pongono a 273 gradi sotto lo zero,

e che è pel calore ciò che il mare è per l'acqua, caveremmo il più

gran partito possibile dal calore, ossia dal combustibile consumato. E

questo possibile? O entro quali limiti sarebbe possibile?

La pressione del vapore cresce assai più rapidamente della sua

temperatura; e voi sapete, per le notizie che sentite di tanto in tanto

di terribili scoppi di caldaie a vapore, quanto sieno pericolose le

alte pressioni. Ma ci si va abituando, e d'altra parte si riesce ora a

garantirsi sempre più contro simili eventualità con scelti materiali e

una accurata costruzione e sorveglianza. Ai tempi di Watt una pressione

di 2 o 3 atmosfere faceva spavento; ora si va a 10, 12, 15 atmosfere,

e già si fanno esperimenti a 30 e sino a 35 atmosfere. Ma anche se si

adottassero queste enormi pressioni, la temperatura non si eleverebbe

a più di 250° circa. È come dire che da questa parte il salto è stato

aumentato per quanto era possibile, ma non potrebbe essere elevato

molto di più.

D'altra parte, è egli possibile di scendere a temperature più basse di

quelle dell'acqua fredda che serve d'ordinario come mezzo refrigerante?

È possibile di avvicinarsi di più a quel limite dello zero assoluto,

cioè a 273° sotto la temperatura del ghiaccio fondente?

Certo che sarebbe possibile, se adoperassimo vapori diversi da quello

dell'acqua. Voi sapete che ormai la fisica è riuscita a liquefare tutti

i gas colla pressione e col freddo. Questi gas, in sostanza, non sono

che vapori di liquidi sconosciuti nelle condizioni di temperatura e di

pressione nelle quali viviamo. Si è liquefatta l'aria, si è liquefatto

l'idrogeno; ed ora si tratta l'aria liquida come se fosse dell'acqua

comune. Orbene: l'aria liquida ha nientemeno che una temperatura di

190° sotto lo zero; e l'idrogeno liquido ha una temperatura ancora più

bassa. E l'aria liquida non è materia nè pericolosa, nè instabile;

con certe precauzioni la si può conservare sicuramente per parecchi

giorni; essa è tanto fredda che un carbone acceso, immerso in essa

brucia con gran violenza, ma, mentre brucia, si copre di brina, poichè

l'acido carbonico prodotto dalla combustione gela a temperatura assai

più alta di quella dell'acqua liquida; e se voi esponete al fuoco

un vaso pieno d'aria liquida, le pareti esterne del vaso si copron

di brina, e le stesse fiamme che la lambono diventan neve: neve di

acido carbonico, s'intende. E non è neppur difficile di maneggiarla,

tanto che si può evaporarla lentamente e così spogliarla dell'azoto

che è più vaporizzabile, oppure si può filtrarla come un liquido

qualunque e spogliarla dell'acido carbonico che rimane sul filtro come

residuo solido. Ecco dunque un refrigerante che si avvicina molto

alla temperatura del freddo assoluto; ma non gioverebbe a nulla per

una macchina a vapor d'acqua, il cui liquido gela a una temperatura

assai più alta; quindi bisogna, per essa, accontentarsi di adoperare

dell'acqua fresca alle temperature ordinarie, cioè a 10°, o a 15°.

Dunque anche da questa parte il salto di temperatura disponibile per la

macchina a vapore è assai limitato.

Son molto migliori, da questo punto di vista del salto di temperatura,

le macchine a petrolio e a gas, colle quali si utilizza la forza

d'esplosione di una miscela di petrolio o gas e d'aria, che si accende

entro la macchina stessa, servendo al tempo stesso da combustibile e da

sostanza motrice, cosicchè la temperatura superiore oltrepassa anche i

1000 gradi. Nondimeno la macchina a vapore si è perfezionata tanto, che

batte tutte queste sue concorrenti. Mentre una volta doveva consumare

3 o 4 chilogrammi di carbon fossile all'ora per ogni cavallo di forza,

essa arriva ora a consumarne anche solo 600 o 700 grammi, che costano

2 centesimi, se si tratta di grandi forze; e così le macchine a gas

non possono competere con essa per la spesa, e nemmeno le macchine a

petrolio: le quali, se son preferite per le automobili, gli è soltanto

in causa dell'assenza della caldaia che difficilmente si potrebbe

mettere sopra una carrozza e meno ancora su un triciclo.

Ma appunto nel momento dei suoi più grandi trionfi, la macchina a

vapore è, per due cause diverse, minacciata di morte, certo non

ingloriosa e nemmeno immediata, ma sicura, e forse più prossima

che non si creda. Da una parte si è constatata in modo sempre più

preciso l'esauribilità delle riserve sotterranee di carbon fossile e

di petrolio; dall'altra si ha la certezza di poter surrogare, quasi

dovunque, la forza dell'acqua a quella del carbone.

Una ventina d'anni fa si credette in Inghilterra che le riserve di

carbone accumulate sotto terra dai cataclismi cui fu soggetto il nostro

globo non potessero durare più di 2 o 3 secoli, tenuto conto della

progressione crescente che si verifica nel consumo di carbone in tutto

il mondo. Ma quei calcoli non erano attendibili. Prima di tutto non

si può ammettere che il consumo di carbone aumenti sempre nella stessa

misura, poichè la scarsezza del carbone diventerebbe presto un freno a

consumarne di più; questi calcoli, al pari di molti calcoli statistici,

sarebbero, come argutamente osservò il celebre socialista George, tanto

esatti quanto, il calcolo di colui che dicesse: il mio cane ha un mese

di età e una coda lunga 5 centimetri; dunque a 5 anni avrà una coda

di 3 metri. Poi bisogna tener conto delle riserve di carbone ancor

conosciute. Già negli Stati Uniti si sono verificati dei giacimenti di

carbone valutati (s'intende per la parte scavabile, cioè quella che

si trova a meno di 1200 metri di profondità) più di 650 mila milioni

di tonnellate, contro i 300 mila milioni dei giacimenti europei.

Le riserve della China, ormai considerato come il paese delle più

straordinarie e misteriose risorse, son stimate più di 600 mila milioni

di tonnellate, poste quasi a fior di terra. Queste, intanto, non sono

ancora sfruttate, e se lo fossero, potrebbero al più spostare l'asse

del mondo industriale, ma poco gioverebbero all'industria europea.

Ma il calcolo più concludente è forse quello fatto recentemente dal

celebre Lord Kelvin. Quando la terra era appena uscita dal periodo di

incandescenza, ed avviandosi a raffreddarsi, cominciò a coprirsi di

vegetazione, l'atmosfera non era composta che di gas inerti, prodotti

dalla precedente conflagrazione, cioè di acido carbonico, d'azoto e di

vapore d'acqua.... Era quell'epoca geologica, quando ancora, come poetò

lo Zanella nella «Conchiglia fossile»:

Riflesso nel seno

Di ceruli piani

Ardeva il baleno

Di cento vulcani;

e l'atmosfera involgeva la terra di quell'umido manto cantato

dall'Aleardi:

L'aura, bagnata di mortal rugiada

Colle tepide nubi invidiava

Alla giovine terra il blando riso

Delle giovani stelle.

La vegetazione cominciò a separarne i componenti, appropriandosi

il carbonio e l'idrogeno dell'acido carbonico e del vapor d'acqua e

mettendone in libertà l'ossigeno. Così si venne a formare l'ossigeno,

che ora costituisce ⅕ dell'atmosfera. I combustibili bruciati da

allora in poi e la respirazione degli animali assorbirono una parte

di quest'ossigeno, ma la nuova vegetazione ne produsse dell'altro;

cosicchè ora l'ossigeno dell'atmosfera è esattamente in proporzione con

tutta la materia combustibile che contiene la terra, sia alla superfice

sotto forma di vegetazione, sia sotto terra in forma di lignite, di

carbon fossile e di petrolio. Calcolandone la quantità in proporzione

a quella dell'ossigeno esistente nell'atmosfera, che si conosce (1000

milioni di milioni di tonnellate circa) Lord Kelvin, tenuto conto

dell'aumento della popolazione e del consumo e di altre circostanze,

ritiene che ce ne sarebbe per non più di 5 secoli, ammesso pure che gli

uomini pensino, estendendo a tempo le foreste, a prepararsi l'ossigeno

per la respirazione, perchè altrimenti l'umanità, prima di perire

di freddo, perirebbe di asfissia. E certo molto prima di mancare del

tutto, il carbone costerebbe così caro, che il calore e la forza, che

esso può dare, diventerebbero consumi di lusso.

Ma calore e forza si avranno altrimenti, cioè coll'utilizzazione delle

cadute d'acqua, ed è questo, in fatto, il solo e vero formidabile

nemico della macchina a vapore. Sarà l'acqua che ucciderà il vapore.

Quale sia l'uso dell'acqua per fornire forza motrice lo sapete tutti.

E non è soltanto l'acqua delle cascate, che agendo con tutta la sua

pressione sulle pale di una ruota, dia una forza tanto più grande,

quanto più grande è la massa dell'acqua cadente e l'altezza della

caduta; perchè un'enorme riserva di forza l'abbiamo anche nelle

maree e nelle onde del mare. Mentre l'attrazione della luna solleva

la marea, voi potete introdurre l'acqua sollevata in serbatoi dentro

terra; e allora se nel periodo della bassa marea aprite le chiuse dei

serbatoi e ne rimandate l'acqua in mare, quest'acqua farà una cascata

che potete utilizzare come quella di un fiume o di un torrente. E

lo stesso potreste fare colle onde, quando si precipitano alte e

minacciose contro una ripida costa. Questi ed altri sistemi analoghi

per utilizzare le onde e le maree sono state proposte più volte ed

anche provate con perfetto successo: e state certi che si attueranno

definitivamente in avvenire, sopratutto nei luoghi dove le onde e

le maree si elevano a parecchi metri di altezza, come avviene, per

esempio, nella Manica, nel Baltico e nel Mare del Nord. Se non che

queste incalcolabili forze naturali che l'uomo ha a sua disposizione

nei monti e sulle rive del mare non avrebbero che uno scarso valore

rispetto alla macchina a vapore, se non si potessero trasmettere

economicamente a grandi distanze, dovunque si abbia bisogno di forza.

Ora, la trasmissione delle forze si può fare, voi lo sapete, per mezzo

dell'elettricità; ed è anzi questa l'invenzione forse più grande del

nostro secolo, pur tanto fecondo di invenzioni di ogni natura.

Supponete di avere una forza disponibile in qualche luogo: per esempio,

la forza d'una caduta d'acqua. Fate agire quest'acqua sulle pale di

una motrice idraulica e servitevene per far girare un gomitolo di

fili di rame fra le branche di una calamita. Ad ogni giro di questo

gomitolo, il flusso magnetico che emana dalla calamita e che è tanto

potente da attrarre il ferro, ha anche la potenza di produrre nel

gomitolo una corrente elettrica. È questa la macchina che comunemente

si chiama una dinamo. Orbene: prendete i capi del filo del gomitolo

e tirateli lontano fin che volete: centinaia di chilometri, se è

necessario. La corrente circolerà nel filo sin dove questo arriva. Ivi

attaccate questi capi a una dinamo identica alla prima; e voi vedrete

che il gomitolo di questa seconda dinamo si metterà spontaneamente a

girare, riproducendo la forza della lontana caduta. Senza dubbio ci

sarà qualche perdita; ma si può diminuirla sin che si vuole secondo

la grossezza del filo impiegato. Ecco in che consiste la trasmissione

elettrica della forza; e vedete che non è una cosa molto complicata, ne

difficile da capire.

Vi è noto con quanto entusiasmo è stata accolta questa invenzione, che

data da dieci anni, e con quanta rapidità se ne è fatta l'applicazione.

In America si è pensato subito al Niagara, dove è già in funzione

un impianto di 150 mila cavalli, la cui forza in parte è impiegata

sul posto e in parte si trasmette fino a Buffalo, a 45 chilometri di

distanza. Altri 150 mila cavalli si stanno utilizzando all'uscita del

fiume San Lorenzo dal lago Ontario. In Europa abbiamo gli impianti di

Rheinfelden sul Reno e di Chèvres sul Rodano di 14000 cavalli ciascuno,

di Cusset-Jonage e di Bellegarde sul Rodano di 18000 e di 10000 cavalli

e altri numerosi di minore importanza; ma noi li abbiamo preceduti

in Italia colla trasmissione di 2000 cavalli da Tivoli a Roma, e li

emuliamo già con quella di Paderno, che porta a Milano a 31 chilometri

di distanza, la forza delle rapide dell'Adda di 13000 cavalli, e li

sorpasseremo fra breve con quella di Vizzola, che distribuirà 20000

cavalli di forza attinta dal Ticino.

Ma tutte queste trasmissioni di forza a 30, 40 50 chilometri di

distanza sono nulla a paragone di quelli che già si annunciano come

sicuri. Il progresso dell'elettricità è così vertiginosamente rapido

in questi anni, che niente più ci può sorprendere. Già gli inglesi si

preparano a portare al Cairo la forza delle cateratte del Nilo, a 650

chilometri di distanza, per l'irrigazione del Delta: e calcolano che

la forza utilizzata costerà meno di quella che si potrebbe ottenere sul

posto con macchine a vapore. Tutta la valle del Nilo diventerebbe così

una delle più feconde regioni della terra. Fu anche proposto di trarre

partito dalla famosa cascata Vittoria scoperta da Livingstone sul fiume

Zambesi per servire alle macchine lavoratrici del minerale d'oro della

Rhodesia e del Transvaal. Grazie all'impiego di altissime tensioni

si può esser sicuri oggi di portare la forza dell'acqua, quando sia

gratuita, a centinaia di chilometri di distanza ancora con economia in

confronto all'uso del vapore; cosicchè non sarebbe più da considerarsi

come un'utopia l'idea di portare economicamente a Parigi la forza

delle cascate dei Vosgi, o la forza delle cascate delle Alpi in tutta

la valle del Po. E così lo stesso problema, che pochi mesi fa pareva

ancora assai difficile, di usare la forza dell'acqua per la trazione

sulle grandi linee ferroviarie in luogo di quella delle locomotive, si

presenta oggi di più facile e più probabile soluzione.

Voi vedete dunque che l'impero della macchina a vapore è già molto

scosso, e che la futura scarsezza del carbone non può più ispirare

paura; poichè colla trasmissione elettrica della forza non solamente

surroghiamo la forza del vapore, ma possiamo surrogare lo stesso

carbone. Infatti colla corrente elettrica possiamo produrre calore,

sia per grandi operazioni industriali, quanto per la stessa economia

domestica. Già si fondono i metalli coll'elettricità; già si può

produrre la fiamma, servendosi della corrente elettrica per decomporre

l'acqua, e così mettendo in libertà l'idrogeno, che poi si può bruciare

come il gas; e infine voi avete già le stufe e le cucine elettriche,

dove il calore è fornito da un filo metallico arroventato dalla

corrente.

Gli uomini hanno un giorno o l'altro il loro momento di fortuna, e così

l'hanno anche le nazioni; non si tratta che di saperne approfittare.

Noi siamo sempre stati tributari dell'estero per ciò che è l'anima di

tutte le industrie, il carbone. Sono 100 a 120 milioni che mandiamo

ogni anno in Inghilterra per acquistarlo, e il mancarne affatto

in paese è stata ed è una delle cause della nostra inferiorità

industriale. Ma poichè siamo ricchissimi di acque perenni, non

avremo più da subire le conseguenze della mancanza di combustibili

fossili. Anzi, se sapremo utilizzar bene le nostre forze idrauliche,

che ammontano a decine di milioni di cavalli, noi potremo facilmente

duplicare e triplicare le nostre industrie, risparmiando 200 o 300

milioni di carbone e trovandoci in misura di far concorrenza a questi

paesi che ora la fanno a noi.

Una sola concorrenza potremmo ottenere; ma è assai improbabile. Si

potrebbe trovare un mezzo economico di immagazzinare la forza, di

imballarla come una merce qualunque e di trasportarla lontano per

terra e per mare. Gli Americani potrebbero allora utilizzare tutti i

sei milioni di cavalli del Niagara, riservando ai forestieri soltanto

alla domenica lo spettacolo della celebre cascata; e avrebbero tanta

forza, insieme a quella degli altri loro grandi fiumi, da poterne

fare una larga esportazione. Non è un'idea affatto impossibile,

poichè ci sono già gli accumulatori elettrici, che permettono

d'immagazzinare la forza, e anche di portarla attorno, come avviene

sui carrozzoni delle tramvie, sulle vetture automobili, e ora anche

sulla ferrovia Milano-Monza. Ma, innanzi tutto, non si è trovato

ancora l'accumulatore di forza poco costoso e leggero, che ci vorrebbe

per poterla trasportare economicamente a grandi distanze e non par

facile che si abbia a trovarlo così presto. E del resto, anche se si

trovasse, ebbene, metteremo un dazio protettivo sulla forza importata

dall'estero.

Per le nostre industrie, adunque, e per la prosperità dell'economia

nazionale, l'avvenire ci sorride. A noi poco importa cosa diverrà

la macchina a vapore, poichè siamo sicuri di poterne far senza. È

venuto il momento di sfruttare le nostre risorse, e giova sperare che

sapremo valercene con prudenza e con sagacia, senza sperperarle, e

senza comprometterne l'avvenire per l'eccessiva fretta di goderne nel

presente.

Allora potrà diventare un fatto compiuto ciò che il Sommeiller

presagiva in seno alla Camera subalpina all'epoca del traforo del

Moncenisio: «Signori, i torrenti delle Alpi son diventati nostri

schiavi: essi lavoreranno per noi.» E io non saprei chiudere meglio

questa conferenza che augurando al nostro paese il compimento della

profezia, ringraziandovi di cuore della grande pazienza colla quale

avete voluto ascoltarmi.

La vita Italiana nel Risorgimento (1846-1849), parte 1 Terza serie - Lettere, scienze e arti · 第 41 / 44 题