1765 yılının mayıs ayında bir öğleden sonra, İskoçyalı mühendis James Watt dünyayı değiştirecek bir hamle yaptı. Buharlı makineleri daha kullanışlı ve daha güçlü kılacak olan zekice bir buluştu bu. Watt'ın bu icadı ve benzerleri sayesinde buhar, Sanayi Devrimi'nin itici gücü oldu.
James Watt kimdir?
İngiliz mühendis Thomas Newcomen (1663-1729), ilk kullanışlı buhar makinesini 1712'de yaptı. Bu aygıt, maden ocaklarında biriken suyun çıkarılması amacıyla kullanılıyordu. Watt'ın doğduğu dönemde İngiltere'de yaklaşık 100 Newcomen makinesi vardı. Başka ülkelerde de makineden yararlanılıyordu.
Newcomen'in buluşu, bir pistonun büyük ve geniş ağızlı, dikey bir silindir içinde atmosferik basınçla itilmesi ilkesine dayanıyordu. Bu durum ancak silindirin içinde, pistonun alt kısmında vakum oluşursa gerçekleşebiliyordu. Newcomen, gerekli vakumu, silindirin içindeki buharı, suyun içine geri vererek yoğunlaştırma yoluyla elde etti. Bu, buhar hacminin ancak çok az bir bölümü demekti. Bir dizi supap aracılığıyla buhar silindirin içinde dolduruluyor, sonrasındaki buhar yoğunlaştırmak için üzerine soğuk su püskürtülüyordu. Pistonun her inişinde silindir soğuyor ancak bir sonraki iniş için hazır olan buhar onu tekrar ısıtıyordu, bu da makinenin verimini büyük oranda azaltıyordu. James Watt'ın 1765'te o gün dikkat ettiği olgu buydu.
James Watt İskoçya'da, Glasgow'un batısında yer alan, Clyde Irmağı kıyısındaki Greenock kasabasında doğdu. Babası, gemi araçları yapımcısıydı. Onun vermiş olduğu alet kutusunu kullanan Watt, küçük yaşlarından beri hünerli bir zanaatkar olmuştu. Londra ve Glasgow'da birer yıl çalıştıktan sonra, teodolit ve pusula gibi, matematikle ilgili araçlar yapmayı öğrendi. Bütün amacı, kendi iş yerini açmaktı. Glasgow Üniversitesi'ndeki bir profesöre ait bozuk bir aleti onardıktan sonra, atölye olarak kullanması için Watt'a üniversiteden bir oda ayrıldı. Geleceğin ünlü bilim insanı, matematik ve müzik araçları yapıp satarak hayatını kazanmaya başladı.
James Watt ve makineleri
1763'te James Watt, Newcomen makinesinin bir modeli üzerinde deneyler yapmaya başladı. Newcomen'in buluşunun çok fazla yakıt, buhar ve ısı harcadığını gördü. Watt'ın 1765'te geliştirdiği büyük düşünce, "bağımsız soğutucu"ydu. Onun tasarımına göre, buhar silindirden ayrı, ama ona bitişik bir haznede yoğunlaştırılıyordu. Hazne düşük bir sıcaklıkta tutuluyor, böylece silindirin kaynama noktasında kalabilmesi sağlanıyordu. Watt buluşunun patent hakkını 1769'da aldı. Girişimci mühendis Matthew Boulton (1728-1809), 1775'te Watt ile işbirliğine gitti. Watt'ın 1800'de iş yaşamından çekilmesiyle sona eren bu birliktelik sanayide buhar makinelerinin kullanılması alanında tam bir devrime yol açtı.
1872'ye kadar buhar makineleri yalnızca, maden ocaklarında biriken suları boşaltmak amacıyla kullanılıyordu. Aynı yıl, Boulton'un isteği üzerine Watt, buhar makinelerinin doğrusal yerine dairesel hareket üretmesini sağlayacak bir yöntem geliştirdi. Bu yöntemin uygulanması sonucunda ortaya çıkan "devir hareketli" buhar makineleri, birdenbire büyük başarı kazandı. Çok geçmeden, Watt'ın makineleri tekstil fabrikalarında, dökümhanelerde, değirmenlerde, bira fabrikalarında ve kağıt üretim tesislerinde çalışmaya başladı.
Buhar gücünden yararlanma alanında, Watt başka önemli gelişmelere de imza attı. Buluşlarının hepsi de zekice tasarlanmış otomatik supap sistemleriyle donatılmıştı. Bunların arasında, buharın silindire pistonun üstünden ve altından sırayla verildiği "çift etkili" makine 1782'de üretilmiştir. Watt ayrıca, buhar basıncı ölçme aygıtı ve buhar makinesinin verimini ölçme yöntemi geliştirdi. 1788'de, makinenin hızını otomatik olarak düzenleyen ve "regülatör" adını verdiği bir aygıt yaptı.
Aynı zamanda değerli bir inşaat mühendisi olan James Watt, kanal projelerinde de çalıştı. Watt'ın buluşlarından bir diğeri de, mektupların kopyasını çıkarmaya yarayan ve çok yaygın olarak kullanılan bir aygıttır. Lakin buhar, onun yaşamının odak noktasıydı. Bu alanda yaptığı başarılı çalışmaları için tüm dünyada güç birimi olarak "watt" kullanılır.
Lunar Society
Watt, Lunar Society adıyla bilinen çok önemli bir kuruluşun üyesiydi. Bu grup, bilim insanları, mühendisler, sanayiciler, felsefeciler, doktorlar, ressamlar ve şairlerden oluşuyordu.
Dernek üyeleri, teknolojinin, bilimin ve aklın toplumu biçimlendirdiği ve biçimlendirmesi gerektiğine inanmaya başladığı Aydınlanma Çağı'nın ruhuna inanmış entelektüllerin tipik örnekleriydiler. Düzenli toplantılar, kendisi de derneğin bir üyesi olan Matthew Boulton'un evinde gerçekleştiriliyordu. Grup üyeleri, toplantıların dışında, sürekli mektuplaşıyordu.
Lunar Society, İngiltere'nin köylü, çiftçi toplumunu bir sanayi toplumu haline getirme yolunda çok önemli bir kuruluştu. Sanayi Devrimi'nin devrimci komitesi olarak nitelendiriliyordu. Derneğin adı, dolunaydan hemen önceki pazartesi günleri toplanılmasından gelmekteydi. Ay ışığı, üyelerin karanlıkta evlerine daha kolay dönmelerini sağlıyordu.