Nederlandsch Museum. Vierde Reeks. Jaargang 2

[p. 110]

De Koolmijnen der Toekomst.

Het is nauwelijks eene eeuw geleden dat het nut der steenkolen voor de nijverheid is gebleken en dat, met de volmaking der stoommachines, het gebruik algemeen is geworden van die kostbare brandstof die aan de beschaving een zoo beslissenden stap heeft doen vooruitgaan; die het welzijn van den mensch in zoo ruime mate heeft vermeerderd; die den goedkoopsten vorm van potentiale energie aanbiedt welke men tot nu heeft kunnen aantreffen.

Alhoewel men nog voor zeer langen tijd van het bezit der steenkool verzekerd is, mag men zich toch geene illusie maken; de koolmijnen zijn niet onuitputbaar en reeds begint men na te denken op de middelen die zullen moeten aangewend worden om ze, ten minste gedeeltelijk te vervangen, ten einde de voor de nijverheid benoodigde beweegkracht, voor het gewone leven warmte en licht ons aan te schaffen.

Er valt natuurlijk niet aan te denken, om terug te keeren tot het verbruik der koolstof die in het hout bevat is. Maar de wetenschap beschikt nu over eenen vorm der energie dien wij volkomen aan al onze behoeften weten te plooien; die zich gedwee laat overbrengen hetzij in mechanische kracht, hetzij in licht, warmte, scheikundige werkingen, enz.: wij bedoelen den electrischen stroom. Doch het hoofdvereischte om dien stroom te doen ontstaan is de beweegkracht, en deze zal men

[p. 111]

vinden in de natuurkrachten en namelijk in de kinetische kracht van het water.

Welke overgroote energie bezit niet het verschijnsel van eb en vloed dat zich aan onze zeekusten openbaart? Hoeveel kracht is er niet bevat in de beweging van het water in de rivieren? Doch, van al de natuurkrachten zijn geene beter gepast dan de watervallen, om in eene toekomst - die wellicht niet verre meer afgelegen is, - de energie der koolstof te vervangen. Alleen in den waterval van den Niagara, waar van eene hoogte van gemiddeld 50 meters elk uur niet minder dan honderd billioen kilogrammen water neerstorten, wordt een arbeid van nagenoeg 70 billioen paardenkrachten ontwikkeld. De kolenproductie van de gansche aarde ware nauwelijks voldoende om die watermassa weder tot op hare vroegere hoogte op te pompen.

De werktuigelijk arbeid van het water is de belangrijkste onder al de openbaringen van de natuurlijke energie en is ook het meest aangewend geworden. Doch onze voorvaderen konden die kracht slechts gebruiken op de plaats zelve; of wel zij trachtten ze langs waterleidingen voort te leiden: daarin lag het voornaamste bezwaar, daar die kracht meestal, bijna uitsluitend zich voordoet in bergachtige streken, verre van de woonplaatsen en nijverheidsgestichten en alzoo allengs door den stroom werd verdrongen. Maar nu is het de wetenschap gelukt, de energie van vallend water niet alleen zeer gemakkelijk op verren afstand over te dragen, maar ze ook op praktische wijze, in licht, in warmte, in electriciteit, in scheikundige werking om te zetten. Het is dus niet zonder reden dat men die natuurkrachten met den naam van koolmijnen der toekomst heeft verheerlijkt.

Hoe geschiedt dit overdragen en die transformatie der energie? Eenvoudig door de tusschenkomst der dynamo-electrische werktuigen. Eene dynamo kan tot twee verschillende doeleinden gebruikt worden: brengt men ze in beweging door de kracht van het water bijv. dan is ze een generator van den electrischen stroom; doet men er een stroom doorgaan, dan

[p. 112]

wordt het toestel een motor die tot het voortbrengen van beweegkracht kan aangewend worden. Eene dynamo is dus omkeerbaar (reversible); wanneer men nu den mechanischen arbeid van vallend water op een zekeren afstand wil overbrengen, dan plaatst men op beide uiteinden een dynamo-machine en men verbindt de beide toestellen door geleiddraden. De kracht van het water brengt het eene in beweging; de stroom die ontstaat, wordt naar het tweede overgezonden dat, op zijne beurt, in beweging komt.

Nu is men in die richting zoo verre gevorderd dat men dynamo's van overgroote potentiaalkracht vervaardigt die den electrischen stroom op ongemeen groote afstanden kunnen overdragen; en op de plaats waar men dien stroom wil benuttigen, kan men hem, bij middel van transformators, naar believen wijzigen, hem zoo weinig spanning en zooveel intensiteit geven als men het noodig acht.

De algemeene tentoonstelling van electriciteit te Frankfort, in 1891, heeft zeer klaar de mogelijkheid bewezen, voor het gebruik eener groote stad een electrisch station in te richten, niet op de plaats zelve waar de electriciteit moet verbruikt worden maar op de gunstigste plaats, daar waar men over de natuurkrachten kan beschikken, zonder zich met den afstand te bekommeren: de beweegkracht werd gegeven door den waterval van Lauffen, op den Neckar, op 175 kilometers van Frankfort, en werkte op eene dynamo die een stroom van 50 volts potentiaal verschil en 1400 amperen intensiteit voortbracht. Een transformator wijzigde dien stroom tot een anderen van 25000 volts die, bij middel van een kabel van 3 koperdraden, elk van 4 millimeters dikte, op 3000 palen rustende, tot aan het lokaal der tentoonstelling werd overgebracht.

Daar werd de electrische energie benuttigd deels tot de verlichting, deels als beweegkracht om al de werktuigen in beweging te brengen en zelfs een kunstmatigen waterval van 10 meters hoogte te doen ontstaan.

Doch, wij moeten er bijvoegen, dat voor het overdragen der

[p. 113]

kracht de uitgaven voor als nu zeer groot zijn; sommigen trekken zelfs de practische mogelijkheid in twijfel van het overbrengen der electriciteit op verre afstanden. Voorzeker zullen er later middelen moeten gevonden worden om die onkosten op een bevredigend minimum te brengen.

Menigvuldig zijn de voorbeelden die wij zouden kunnen aanhalen van het overdragen van den mechanischen arbeid der watervallen: vele zijn reeds benuttigd op den loop van den Rijn. Een ingenieur van Mannheim heeft de gedachte opgevat, al de watermassa's van den Bovenrijn te gebruiken, van Basel tot Mannheim, met langs den stroom heen een kanaal te graven waarin het water altijd onder het peil der rivier zou staan; het vallend water zou een groot aantal krachtige turbines in werking stellen, die voor nijverheid en landbouw de noodige energie zouden verschaffen aan den heelen omtrek.

In Zwitserland worden al de waterloopen, de eene na de andere opgenomen, hunne kracht bepaald en opgezocht aan wie ze toebehooren. Eene vergunning is verleend tot het benuttigen van eenen waterval op de Aar, te Wynau, die van 4 meters hoogte neerstort en eene kracht van 3000 paarden zal opleveren. Te Vallorbes bestaat reeds sedert twee jaar een fabriek van chloorzuur potassium langs electrolytischen weg; en de beweegkracht is ontleend aan het water der Orbe, welker valhoogte meer dan 30 meters bedraagt en eene energie van 3000 paardenkracht oplevert. In Oostenrijk, nabij Innsbruck is eene papierfabriek waar de werktuigen in beweging gebracht worden door eenen waterval die op eenen kilometer afstand is gelegen, bij middel van eene turbine van 60 paarden die in den generator-dynamo een stroom van 500 volts doet ontstaan.

Te Neustadt bij Weenen, in eene brouwerij, is eene installatie die terzelfder tijd voor de verlichting en voor den mechanischen arbeid dient. Een waterval van 80 paarden, op 2500 meters afstand gelegen, geeft de benoodigde beweegkracht.

Zelfs in de poolgewesten is het principe van het overbrengen der energie en het benuttigen der mechanische kracht van het

[p. 114]

water toegepast: de stad Hammerfest, in Finmark, op 71 graden noorderbreedte, 400 kilometers boven den noordpoolcirkel, waar van einde November tot einde Januari eene onafgebroken duisternis heerscht, is electrisch verlicht; de dynamo's moeten er onophoudend werken gedurende den langen winternacht van 66 dagen en de beweegkracht wordt gegeven door een bergstroom die zelfs bij de hevigste koude niet vervriest.

In Amerika is men in die richting verre vooruit, namelijk in nijverheidsgestichten om groote werktuigen of pompen in beweging te brengen, om voor onderaardsche werken de beweegkracht of het noodige licht te verschaffen.

Door de Cordillera de los Andes wordt een ijzeren weg gelegd, en een groot aantal tunnels moeten door het gebergte geboord worden; het is de electrische stroom die er de noodige kracht zal heenvoeren: langs beide zijden der bergketen zijn turbines geplaatst die door watervallen worden bewogen en op generator-dynamo's werken; de receptor-dynamo's brengen op hunne beurt toestellen in beweging die de lucht samenpersen in groote vergaarbakken waaruit men ze naar de boormachines heenleidt.

Maatschappijen zijn tot stand gekomen die de kracht der watervallen aan andere verhuren voor electrische werking, voor het laden van accumulatoren tot den dienst des tramways of wel om aan fabrieken de beweegkracht over te zenden. Zelfs tot in de naburige eilanden is dit stelsel reeds ingedrongen: de stad Honolulu, op de Sandwicheilanden, is electrisch verlicht door een honderdtal booglampen; en de eenige kracht die de dynamomachines in beweging brengt, is de kinetische energie van het water.

En zelfs is de mogelijkheid vastgesteld van het benuttigen dier kolossale energie waarvan wij hooger spraken, van den Niagaraval waarop reeds sedert vele jaren de aandacht der Amerikaansche ingenieurs gevestigd is. Voor de algemeene tentoonstelling te Chicago in 1893 heeft men zich voorgenomen het voorbeeld te volgen van Frankfort, en van de Niagara af tot aan het lokaal

[p. 115]

der expositie, dit is op 700 kilometers afstand, een duizendtal paarden kracht electrisch over te brengen. Een Zwitsersch ingenieur, de Heer Thury van Geneve, heeft een ontwerp aangeboden dat door de Commissie is aangenomen: een stroom van 30,000 volts potentiaal kracht en 1000 paarden kracht zou langs een kabel, van 8 millimeters dikte en in de lucht op hooge palen rustende, worden overgebracht bij middel van 10 dynamo's, elk van 3000 volts en in de tentoonstelling zou die stroom, door transformators, op 500 of 100 volts gebracht worden naar gelang der toepassingen die men zou beoogen.

De omzetting van electrische energie in arbeid, licht of scheikundige werkingen is, uit een praktisch oogpunt, volledig verwezenlijkt; zoo is het niet gesteld met de electrische verwarming: in theorie is het principe hetzelfde als voor electrisch gloeilicht; doch de toepassing vergt zulke groote hoeveelheid energie dat de onkosten van dit verwarmingsstelsel voor het oogenblik zeer groot zijn. Echter om reden van het groot gemak dat het oplevert, is het op kleine schaal reeds aangewend voor het electrisch soldeeren, voor electrische strijkijzers, voor electrische verwarmbuizen met heet water. In de Vereenigde Staten heeft dit stelsel eene merkbare uitbreiding verkregen: vele electrische tramway-maatschappijen hebben het voor het verwarmen der rijtuigen ingevoerd.

Men heeft reeds toestellen verzonnen om onze woningen electrisch te verwarmen: het zijn metaalnetten die langs de muren en onder den vloer geplaatst, door onbrandbare platen geïsoleerd zijn en door stroomen van geringe spanning maar van zeer groote intensiteit aan eene vaste temperatuur van een dertigtal graden verhit worden. Wanneer het oogenblik zal gekomen zijn dat de eleetrische stroom voor het verwarmen onzer woningen zal moeten benuttigd worden, zal men wel het middel vinden om eenvoudige en economische toestellen tot dit doel te vervaardigen.

*^**

[p. 116]

De vooruitgang dien de mensch in deze eeuw aan de wetenschap uit een stoffelijk oogpunt is verschuldigd, is waarlijk verrassend; en nochtans mag hij met fierheid zeggen dat hij alles aan zich zelven te danken heeft. Al de welstand dien bij in dit opzicht verwezenlijkte, is de vrucht van zijnen arbeid, van zijne onverpoosde werkzaamheid. Alles bekwam hij door zijnen taaien moed, door zijne hardnekkige volharding en vaak ten koste van zijn leven. Doch, met genoegen mag hij inzien dat hij voor zijne moeite ruimschoots beloond werd: ondanks al de bezwaren waartegen hij te kampen heeft, smaakt hij de voldoening, zijn verblijf op aarde meer en meer aangenaam en bekoorlijk te maken.

Ed. Vebschaffelt.