Padri e madri dell'energia: i costruttori del futuro

Immaginiamo per un attimo di vivere senza corrente elettrica, lampadine, acqua calda, riscaldamento o mezzi di trasporto: difficile e faticoso, vero?

Il progresso scientifico e tecnologico, condotto da alcune menti eccelse nel corso dei secoli, ci ha permesso di arrivare ad un grado di sviluppo forse impensabile anche per chi ha lavorato a suo tempo su “semplici” esperimenti intorno all’energia e all’elettricità.

Esistono molti nomi ai quali dobbiamo gran parte dello sviluppo della nostra civiltà contemporanea, ottenuto attraverso esperimenti e scoperte: in questo articolo vogliamo ricordare alcuni dei pionieri che dal Seicento al primo Novecento del secolo scorso hanno permesso al progresso di entrare a far parte della vita di tutti noi. 

Il britannico William Gilbert ha dato il via, agli inizi del Seicento, allo studio scientifico vero e proprio dell’energia, finendo per essere accreditato come il primo ad aver usato il termine “elettricità”. Incaricato dalla regina Elisabetta I di studiare il funzionamento della bussola, Gilbert scoprì che l'attrito tra due o più oggetti rilasciava una sostanza chiamata "effluvium", che faceva tornare l'attrazione sull'oggetto sotto forma di carica elettrica. Lo scienziato usò per questo fenomeno la parola electricus, dalla parola greca per l'ambra, elektron. Gilbert ha anche inventato il primo strumento di misura elettrico, l'elettroscopio e un ago a perno, chiamato il “versorium”. 

Era solo questione di tempo perché gli studi di Gilbert portassero altri uomini di scienza a indagare sulle proprietà della materia elettrica: in particolare, la sua “esistenza” al di fuori dei laboratori. Preso atto che l’elettricità poteva essere creata e immagazzinata nelle bottiglie di Leida, messe a punto da Pieter van Musschenbroeck, e poi trasmessa attraverso i fili, toccò al brillante inventore americano Benjamin Franklin nel 1752, con il celebre esperimento con gli aquiloni, dimostrare che i fulmini erano scariche elettriche tra le nuvole e la terra. La sua opera ha dato ufficialmente il “la” ad una grande stagione di ricerche, esperimenti e scoperte sull’energia.

Luigi Galvani e sua moglie Lucia Galeazzi, a metà del Settecento, furono i pionieri di quella che definirono “elettricità animale”, ovvero la potenza che i nervi trasmettevano attraverso un liquido per innescare il movimento muscolare. Le loro idee furono di grande ispirazione per la comunità scientifica dell’epoca e riscontrarono un certo successo presso l’opinione pubblica, tanto che le teorie sull'elettricità degli esseri viventi sembrano essere state di ispirazione per il leggendario romanzo “Frankenstein” di Mary Wollstonecraft Shelley. Il lavoro dei Galvani gettò le basi per lo studio dell'elettrofisiologia del sistema nervoso e fu portato avanti dal nipote Giovanni Aldini.

Vissuto nello stesso periodo storico dei coniugi Galvani, Alessandro Volta fu stimolato dai loro esperimenti e riuscì, nel tentativo di contestarli, ad arrivare alla scoperta di una nuova fonte di energia elettrica. Utilizzando qualcosa di totalmente differente dal materiale biologico dei “concorrenti”, ovvero del cartone imbevuto di soluzione salina, Volta inventò la prima batteria, un oggetto che produceva corrente elettrica senza dipendere dalla generazione elettrostatica. Dopo il 1799 niente fu come prima: gli scienziati ebbero a disposizione un prezioso strumento per lo studio dell'elettricità. L’unità di misura del potenziale elettrico e della forza elettromotrice, il volt, deve a lui il suo nome.

Marie Curie ha contribuito con il suo lavoro ad alcune delle maggiori scoperte in campo energetico del primo Novecento. Coniò il termine “radioattività”, osservando come i raggi di uranio causano la conduzione di elettricità nell'aria attorno a un campione, scoprendo l'esistenza di due elementi, polonio e radio. Prima donna ad essere insignita del premio Nobel, è stata anche l’unica persona a vincerne due e in due diverse scienze, fisica e chimica.

Se la storia dell'energia prodotta dalla fonte solare inizia con Edmond Becquerel, fisico francese che nel 1839 riuscì a produrre elettricità con l'effetto fotovoltaico, dobbiamo all'inventore newyorkese Charles Fritts la creazione della prima cella solare. Grazie all’applicazione di un rivestimento del selenio con un sottile strato d'oro, Fritts riuscì a produrre, come disse con parole sue, una corrente “continua, costante e di forza considerevole” con un tasso di conversione dell'energia del 2%. A Charles Fritts dobbiamo quindi la storica realizzazione di una cella solare a basso impatto, primo passo verso l’importante innovazione dei pannelli solari fotovoltaici.

Clarke ha segnato il mondo dell'ingegneria elettrica grazie alle sue invenzioni: prima donna a conseguire una laurea in ingegneria elettrica presso il Massachusetts Institute of Technology e successivamente ingegnera per la General Electric, ha inventato e brevettato il cosiddetto “calcolatore Clarke”. Si tratta di un dispositivo capace di risolvere i problemi delle linee di trasmissione dell'energia elettrica. Nel 1926, durante l’incontro annuale dell’American Institute of Electrical Engineers, riferì la sua soluzione per l’uso di funzioni iperboliche per calcolare la potenza massima che una linea può trasportare in condizioni di stabilità. Nel 1947 è diventata la prima professoressa di ingegneria elettrica della storia presso l’Università del Texas, ad Austin.