Energia elektryczna napędza świat. Gdy więc drożeje lub znika, natychmiast zaczynają się problemy. Tak jak w Libanie, gdzie na początku października zabrakło pieniędzy na kupno oleju opałowego dla dwóch elektrowni zapewniających prąd całemu krajowi. I przez weekend musiano się tam bez niego obejść.
W takim kontekście gwałtowne podwyżki cen energii w Unii Europejskiej wydają się drobną niedogodnością. A mimo to budzą niepokój, bo nikt nie wyobraża sobie życia bez elektryczności.
Rodzaj egzekucji czyni różnicę
„Panowie, życzę wszystkim powodzenia. Wierzę, że odchodzę do dobrego miejsca i jestem gotowy” - oznajmił William Kemmler zaraz po wejściu do celi śmierci, gdzie czekało na niego krzesło elektryczne. O poranku 6 sierpnia 1890 r. człowiek, którego skazano za zabicie konkubiny, miał przejść do historii postępu techniki.
Cztery lata wcześniej władze stanu Nowy Jork uznały, iż wieszanie skazańców jest zbyt okrutne. Powołano więc komisję mającą wybrać nową metodę wymierzania sprawiedliwości - ostatecznie przyjęto ofertę złożoną przez konstruktora Harolda P. Browna, który na zlecenie Thomasa Edisona zbudował urządzenie zabijające za pomocą ładunku elektrycznego. Znany wynalazca zadbał jednak o to, by krzesło elektryczne było zasilane generatorem, który opracował jego największy rywal - Nikola Tesla. Edison miał nadzieję, że nagłośnienie przez prasę, iż za pomocą prądu przemiennego da się łatwo zabić człowieka, zachęci do wybrania prądu stałego oferowanego przez jego elektrownie.
O planie Edisona dowiedział się George Westinghouse, który finansował prace Tesli i miał prawa do urządzeń zaprojektowanych przez geniusza z Bałkanów. Milioner odciął więzienia w stanie Nowy Jork od możliwości korzystania z prądu wytwarzanego przez jego elektrownie i odmówił odsprzedania im produkowanych przez Westinghouse Electric Corporation generatorów. Wówczas zmotywowany przez mocodawcę Brown, ukrywając tożsamość, odkupił używany generator Tesli i dostarczył do więzienia Auburn, gdzie dokończono budowę krzesła elektrycznego.
Brown eksperymentując, używał generatora prądu stałego wynalezionego przez Edisona - i zwierzęta po uderzeniu ładunku elektrycznego szybko umierały. Ale gdy kat uruchomił urządzenie zasilane generatorem Tesli, skazaniec zaczął się żywcem smażyć. Nawet po zwiększeniu napięcia do 2 tys. woltów Kemmler wciąż oddychał, choć jego ciało skwierczało. Makabryczne męki trwały osiem minut. Gdy następnego dnia pisała o tym prasa, Westinghouse w udzielonym wywiadzie podsumował rzecz krótko: „Lepiej by zrobili, używając siekiery”. Milioner miał powody do zadowolenia, bo intryga Edisona się nie powiodła - nie udało się udowodnić, że prąd przemienny szybko zabija ludzi. Na dodatek wkrótce okazało się, iż krzesło elektryczne działa wyśmienicie, gdy podłączą się je do prądu stałego.
Choć nie tylko ta egzekucja zdecydowała, iż USA, a potem świat, został zelektryfikowany przy użyciu technologii autorstwa Nikoli Tesli.
Pożytek z kompasu
Nadejście wielkiego przełomu poprzedzają zazwyczaj liczne drobniejsze wynalazki. Włoch Alessandro Volta zanurzył w naczyniu z kwasem siarkowym dwie metalowe płytki - miedzianą oraz cynową, i połączył je drutem: za sprawą reakcji chemicznej popłynął prąd. Tak na początku XIX w. powstało pierwsze ogniwo elektryczne. Dwie dekady później, w 1820 r., duński fizyk Hans Christian Ørsted zauważył, że jeśli do ogniwa zbliży się kompas, następuje odchylenie igły - a więc ładunek elektryczny generuje pole magnetyczne. Sześć lat później francuski matematyk André Ampère wpadł na pomysł, że należy drut przewodzący prąd nawinąć na walec, a wówczas powstaje elektryczna cewka. Jeśli podłączy się ją do baterii, to zaczyna wytwarzać pole magnetyczne. Wystarczy umieścić taką cewkę między magnesami, a ta zaczyna wirować, dopóki jest zasilana prądem. Tak narodziła się idea silnika elektrycznego.
Zachwycony nią samouk z Anglii Michael Faraday uznał, iż skoro prąd powoduje ruch, to ruch może generować prąd. W 1831 r. zaprezentował członkom Royal Society miedziany dysk umieszczony pośrodku magnesu o kształcie podkowy. Kręcąc korbą, wprawił dysk w ruch, zaś on obracając się pomiędzy biegunami magnesu, wytwarzał prąd stały. Prądnicę Faradaya ulepszali potem wybitni uczeni i wynalazcy, lecz zasada działania pozostawała ta sama.
Z dużo mniejszym rozgłosem rok później swoim dziełem pochwalił się francuski konstruktor Hippolyte Pixii. W zbudowanym przez siebie generatorze prądu parę elektrycznych cewek umieścił nad magnesem, który następnie wprawiał w ruch, kręcąc korbą. Gdy to robił, pojawiał się prąd zmienny, płynący raz w jedną, a raz w drugą stronę przewodu. Kilkadziesiąt lat później ta drobna różniąca, oznaczająca istnienie dwóch rodzajów elektryczności, okazała się mieć kolosalne znaczenie.
Światełko zysku
„Wprawdzie już od lat czterdziestych XIX w. konstruowano we Francji i w Anglii lampy wykorzystujące zjawisko łuku elektrycznego - iskry powstającej pomiędzy niezbyt oddalonymi od siebie elektrodami (…), ale miały one liczne wady. Podstawowy kłopot sprawiało wypalanie się elektrod - z upływem czasu odstęp pomiędzy nimi stawał się zbyt duży i lampa gasła” - opisuje w „Najkrótszej historii wynalazków” Bolesław Orłowski. „Od lat czterdziestych próbowano również zbudować źródło światła oparte na zjawisku żarzenia się niektórych substancji pod wpływem przepływającego przez nie prądu elektrycznego. Nie zdołano jednak stworzyć niczego, co by świeciło dłużej niż kilka minut” - uzupełnia.
Dreptanie w miejscu trwało dopóty, dopóki potencjalnych możliwości, jakie niesie ze sobą elektryczność, nie dostrzegł Thomas Edison. „Dla niego, wynalazczość nie była hobby, to był biznes. «Musimy ciągle opracowywać rzeczy o wartości handlowej - po to jest to laboratorium» - powiedział kiedyś współpracownikom”, co opisuje Daniel Yergin w książce „The Prize: The Epic Quest for Oil, Money & Power”.
Widząc szansę na zyski, konstruktor zabrał się za wynalezienie żarówki. „Prace były żmudne i trwały kilka miesięcy. Edison podzielił pomocników na zespoły, z których każdy zajmował się rozwiązywaniem innego, ważnego problemu. Największe kłopoty sprawiało znalezienie odpowiedniego materiału żarzącego - przebadano pod tym względem tysiące rozmaitych substancji” - opisuje Orłowski. „Można powiedzieć, że długo nie mogąc wynaleźć żarówki elektrycznej, Edison wynalazł w tym celu nowoczesną metodę wynajdywania, która w końcu doprowadziła do jej powstania” - uzupełnia.
Tworzenie zespołów konstruktorsko-badawczych stało się odtąd stałą metodą pracy firmy Edisona. I nie tylko na tym polu wynalazca był prekursorem. Gdy uzyskał pewność, że za sprawą włókna węglowego jego żarówka może świecić nieprzerwanie nawet sto godzin, zadbał, żeby wszyscy się o tym dowiedzieli. Zaprzyjaźniony z Edisonem, a także hojnie przez niego opłacany dziennikarz Marshall Fox zamieścił 21 grudnia 1879 r. na łamach „New York Herald” sensacyjny artykuł. Informował w nim, że wkrótce nowojorczycy będą w swych domach mogli się cieszyć światłem „bez płomienia, bez niebezpieczeństwa, niewymagającym żadnych zapałek do zapalenia, wydzielającym niewiele ciepła, nieniszczącym powietrza i wolnym od migotania”.
Po „podgrzaniu” zainteresowania publiczności premierę żarówki urządzono w sylwestrowy wieczór 1879 r. Za pomocą kilkuset sztuk oświetlono wówczas dom, ogród i laboratorium Edisona. Zrobiło to piorunujące wrażenie na gapiach. Na to liczył wynalazca, bo tym sposobem wygenerował popyt na dobro wymagające zbudowania elektrowni, sieci przesyłowej oraz instalacji w każdym domu lub kamienicy. Z małej rzeczy, jaką była żarówka, rodził się wielki biznes.
Jak organizuje się zysk
W ciągu 1880 r. Edison opatentował 60 nowych urządzeń i rozwiązań. Oprócz żarówki były to w większości rzeczy związane z wytwarzaniem energii elektrycznej oraz jej przesyłaniem, m.in. kable do rozprowadzania elektryczności oraz pierwszy licznik zużycia prądu. Jego zespół zbudował też ważącą 27 ton prądnicę, nazwaną „Jumbo”, zdolną zapewnić energię dla ok. 1,2 tys. żarówek. Równolegle założył spółkę akcyjną Electric Light Company (ELC) i zaczął sprzedaż akcji na giełdzie, by pozyskać środki na dalsze inwestycje.
Wykorzystał je w pierwszej kolejności na zakup dwóch kamienic w Nowym Jorku przy Pearl Street. Po wyburzeniu wnętrz umieścił tam prądnicę napędzaną silnikiem parowym. Po czym ruszyło kopanie rowów, zaś Edison osobiście pomagał robotnikom kłaść kable. „Najzdolniejszy z nas był tylko piątym kołem u wozu. Przypuśćmy, że z Edisonem coś by się stało. Pozostałyby wówczas tylko chaos i ruina” - wspominał tę sytuację ówczesny prezes ELC major S.B. Eton. Jednak nic takiego się nie wydarzyło, a entuzjazm wynalazcy sprawił, że 24 km kabla położono w ekspresowym tempie.
W przerwach od pracy fizycznej Edison znalazł czas na otwarcie pierwszej fabryki żarówek. Koszt wytworzenia jednej wynosił 1,1 dol., jednak zamierzał sprzedawać je po 40 centów, by zdobyć jak największą liczbę klientów. Główny zarobek firmie miały przynosić nie małe źródła światła, lecz sprzedaż prądu. Ta ruszyła 4 września 1882 r. Tego wieczoru w budynkach na Manhattanie zapaliło się 400 elektrycznych lamp. „Dwadzieścia siedem żarówek w naszej redakcji i dwadzieścia pięć w biurach oświetlało nasze pomieszczenia jakby dziennym światłem. Można było siedzieć pod lampą i pisać godzinami, nie odczuwając, że się korzysta ze sztucznego oświetlenia” - donosił rankiem na pierwszej stronie „New York Timesa”. „Wszyscy jednogłośnie wypowiedzieli się za żarówką przeciw gazowi” - oznajmiano czytelnikom.
Ci zaś ruszyli na Wall Street, by kupić akcje ELC. Dwa lata później elektrownia na Pearl Street dostarczała prąd 11 tys. odbiorców, którzy znajdowali się w budynkach rozlokowanych na obszarze ledwie 1,5 km kw. Przesyłanie prądu stałego na większe odległości okazało się bowiem zaskakująco trudne. Genialnie zazębiający się plan Edisona zaczął rozbijać się o trudności, jakich wielki wynalazca nie przewidział. Podobnie jak jeszcze jednego czynnika.
Drugi rodzaj prądu
„Drogi Panie Edison: znam dwóch wielkich ludzi i pan jest jednym z nich. Drugim zaś ten młody człowiek, który stoi przed panem!” - oznajmiał w liście polecającym Tivadar Puskás. Węgierski wynalazca, który dla przejętej przez Edisona firmy Bell Telephone Company zaprojektował pierwszą centralę telefoniczną, w tak lakoniczny sposób zachwalał swojego współpracownika pragnącego szukać szczęścia w USA. Puskás nie przesadzał, bo Nikola Tesla zaskakiwał niezwykłym umysłem.
Po przeczytaniu listu Edison poinformował gościa, iż niedawno ufundował nagrodę 50 tys. dol. dla osoby potrafiącej znaleźć sposób na radykalne obniżenie strat w przesyle energii elektrycznej. Tesla podjął wyzwanie i zbudował prądnicę prądu przemiennego o wiele bardziej wydajną od tej autorstwa Pixii. To pozwalało mu płynąć przewodami na dowolną odległość. Po zapoznaniu się z tym urządzeniem Edison wyrzucił Teslę bez wypłacenia nagrody. Kiedy przybysz z Europy protestował, oznajmił mu: „Pan jest emigrantem, nie rozumie pan amerykańskiego poczucia humoru”. Nigdy potem nie zostało wyjaśnione, czemu Edison, mając na wyciągnięcie dłoni klucz do gigantycznego sukcesu, odrzucił go, woląc nadal promować swoje generatory energii, niż przejąć dużo doskonalsze dzieło Tesli.
Ambitny emigrant, choć ciągle cierpiał na brak gotówki, nie poddał się i do 1887 r. zbudował, a następnie opatentował kolejne, przełomowe wynalazki, m.in. coraz doskonalsze generatory prądu przemiennego, stacje transformatorowe, ulepszone linie przesyłowe. Tworzyły one niezawodny system do wytwarzania i przesyłania energii elektrycznej. Zaś elektryfikacja miast oferowana przez edisonowską ELC dreptała w miejscu.
Tymczasem potencjał dzieł Tesli dostrzegł inny wynalazca, a zarazem bogaty inwestor George Westinghouse. Już po jednym spotkaniu zaproponował, że wykupi prawa do patentów emigranta za 60 tys. dol. Z czego 5 tys. oferował w gotówce, zaś resztę w akcjach firmy Westinghouse Corporation. Tesla był naukowym geniuszem, jednak w przypadku dbania o własne zyski, w odwrotności do Edisona, wykazywał się dziecięcą naiwnością - i odsprzedał patenty za grosze. Gdy tylko Westinghouse został ich posiadaczem, natychmiast przystąpił do budowy elektrowni wytwarzającej prąd przemienny oraz linii przesyłowej. Połączono nią stacje kolejowe na północnym wschodzie USA, należące do spółki Western Union. Nad sukcesem przedsięwzięcia czuwał Tesla. Kiedy żarówki rozświetliły dworce odległe od siebie o wiele mil, stało się to wielką sensacją. Okazywało się, że prąd jednak potrafi pokonywać ogromne odległości, co oznaczało początek prawdziwej rewolucji.
Czas na wolną amerykankę
„Prąd stały jest jak rzeka płynąca spokojnie do morza, podczas gdy prąd przemienny jest jak rwący potok, spadający raptownie w przepaść” - mówił Edison na spotkaniu z akcjonariuszami ELC. Sukces przedsięwzięć realizowanych przez Teslę oznaczał utratę zysków i Edison nie zamierzał na to pozwolić. Skoro jego prąd okazywał się w praktyce mniej użyteczny, postanowił zdyskredytować przeciwnika. Przypadkiem w tym czasie komisja powołana przez stan Nowy Jork starała się znaleźć metodę, jak najmniej boleśnie uśmiercać skazańców.
Edison nie zamierzał przegapić tej okazji. Najpierw zlecił zbudowanie urządzenia do zabijania ludzi przy użyciu prądu przemiennego pracującemu dla niego Haroldowi P. Brownowi. Następnie zadbał, by sowicie opłacanym konsultantem naukowym tegoż projektu został neurolog Frederick Peterson, który przewodniczył komisji szukającej nowej metody egzekucji. Lekarz asystował przy kolejnych próbach urządzenia, a na koniec odrzucił wszelkie inne propozycje napływające do komisji, zatwierdzając krzesło elektryczne. Edison triumfował, lecz jego przebiegły plan pokrzyżowały kolejny raz właściwości prądu. Egzekucja Kemmlera dowiodła, że ten wytwarzany przez generator Tesli do tego się nie nadaje. Niedługo potem nadeszła kolejna porażka. Wykorzystując gwałtowny spadek ceny akcji ELC, pakiet większościowy wykupił najpotężniejszy bankier świata John P. Morgan.
Przewidując, jak wielki zysk może przynieść elektryfikacja, zaczął od eliminacji z rynku Edisona. Następnie obserwował poczynania Westinghouse’a - ten właśnie zdobył kontrakt na oświetlenie Wystawy Światowej w Chicago. Wieczorem 1 maja 1893 r. prezydent Grover Cleveland nacisnął włącznik i budynki targów oświetliło ok. 100 tys. lamp zasilanych z 12 generatorów prądu przemiennego. Nad wszystkim czuwał zdobywający pozycję medialnej gwiazdy Nikola Tesla. O iluminacji niemającej odpowiednika w historii rozpisywały się gazety na całym świecie. Wkrótce klienci w USA chcieli zamawiać jedynie instalację prądu przemiennego. Firma Westinghouse’a zdobyła także rządowy kontrakt na zbudowanie przy wodospadzie Niagara wielkiej elektrowni wodnej wyposażonej w generator Tesli.
Gdy inwestycja dobiegała końca, do działania przystąpił Morgan. Najpierw przeprowadził fuzję Electric Light Company z General Electric Company, następnie zaczął na Wall Street grać na spadek cen akcji firmy Westinghouse’a. Dysponujący właściwie nieograniczonym kapitałem Morgan tak osłabił przeciwnika, że zmusił go do udostępnienia praw patentowych do urządzeń Tesli. Po czym powołał własny koncern energetyczny - General Electric. Kapitał z banków Morgana umożliwił GE szybką elektryfikację Ameryki Północnej wedle projektów Tesli (choć ten nie otrzymał za to złamanego centa), a następnie korporacja ruszyła na podbój świata.
Tak wojna prądu stałego z przemiennym została ostatecznie rozstrzygnięta. W tym czasie trawiony trudną do przezwyciężenia obsesją Edison co jakiś czas urządzał w różnych miastach pokazy dla publiczności, jak niebezpieczny jest prąd przemienny. Ostatni odbył się w styczniu 1903 r. na Coney Island w Nowym Jorku. Półtora tysiąca gapiów obejrzało, jak opleciona na polecenie Edisona miedzianym drutem słonica Topsy ginie od potężnych uderzeń energii elektrycznej. Jednak nawet widowiskowe usmażenie ważącego 6 ton słonia nie skłoniło ludzi, żeby chcieli zrezygnować z prądu przemiennego. Tak najbardziej przebiegły wśród wynalazców sam padł ofiarą swoich nazbyt ambitnych planów.
