Una historia con mucha energía

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Junio de 2016
Iván Obolensky

La manera como una tecnología se afianza es reveladora en muchos niveles. No depende necesariamente de la visión de sus creadores. El éxito tecnológico parece seguir un camino por completo diferente. Es un proceso que, en el largo plazo, encuentra en la rentabilidad su principal impulsor. En este aspecto se ajusta a la naturaleza, porque la naturaleza es siempre austera.

El despliegue de Internet no fue la única tecnología generalizada que dividió la historia humana en un antes y un después. Hubo otra.

Hoy resulta difícil imaginar un mundo sin luz o incluso tenuemente iluminado por llamas al descubierto, pero antes de la década de 1880 era así.

El aprovechamiento de la energía eléctrica y la expansión de la redes de transmisión fueron ejemplos de tecnología avanzada a comienzos del siglo XX. Su presencia cambió irrevocablemente la dinámica de la vida en Estados Unidos y el mundo, y marcó el despertar de una nueva era.

Cómo se produjo es una historia compleja en la que intervienen genialidad, espionaje industrial, ciencia de vanguardia, litigios sobre patentes, fusiones corporativas, electrocuciones tanto accidentales como intencionadas, y el primer uso de las relaciones públicas contemporáneas. Más importante aún, es una historia de poder y visión, aunque los resultados siguieron una trayectoria que nadie esperaba.

Mirando atrás sabemos que se denominó la Guerra de las corrientes, y comenzó con la primera bombilla eléctrica comercialmente práctica, inventada por Thomas Edison.

Edison no inventó la luz eléctrica, ni siquiera la primera bombilla eléctrica.

En 1802 Humphrey Davy ideó la primera luz eléctrica. Se llamaba la luz de arco, semejante a las que se utilizan en los reflectores. Producía luz, pero en cantidades tan abundantes que resultaba más adecuada para su uso en exteriores. Para el hogar o los negocios no solo era poco práctica sino también peligrosa.

La bombilla también había existido durante algún tiempo, pero Edison la perfeccionó después de miles de ensayos. En el proceso combinó un material incandescente confiable, un vacío mejor y un medio práctico de suministrarle energía. El hecho es que funcionaba y lo hacía bien, mucho mejor que cualquier otra construida antes.

Edison utilizó y patentó un filamento de bambú carbonizado que duraba 1.200 horas. En 1880 fundó Edison Electric Light Co. para comercializar su invento.1

Para entender lo que sigue después y sus razones, debemos saber primero algo acerca de la electricidad y su transmisión.

Una analogía útil, aunque no perfecta, para describir la electricidad es el bombeo de agua a través de un tubo hasta un nivel superior. Una batería típica es como una bomba. Al aumentar la altura del agua, esta adquiere más energía potencial. Podríamos pensar en el voltaje como la diferencia de presión entre el agua en la parte alta y el agua a nivel del suelo. Un grifo tiene presión detrás de sí, pero no fluye a menos que se abra. Una batería no tiene flujo a menos que se conecte a un circuito cerrado. La presión es similar al voltaje de la batería.

En el cabezal de una ducha típica, por ejemplo, los agujeros son pequeños y el agua sale rápidamente. En las zonas propensas a las sequías, las duchas tienen agujeros pequeños especiales que restringen el flujo, dejan pasar menos agua, pero dan la impresión de que esta sale en grandes cantidades. En comparación, pararse debajo de una ducha de gran volumen con agujeros más grandes sería como una inundación. El volumen de agua que pasa a través de la ducha es similar a la cantidad de corriente que pasa por una línea eléctrica.

La última parte de la analogía es el tamaño de la manguera. Una manguera grande deja pasar una gran cantidad de agua. Una pequeña restringe el paso. Cuando un cable es pequeño frente a la cantidad de electricidad que se impulsa a través de él, el flujo genera calor, que representa energía perdida en el circuito. Si se pasa demasiada corriente a través de un alambre pequeño este se quema. Esto es lo que se conoce como resistencia.

En una ducha, el agua fluye en una dirección. La electricidad que fluye en una sola dirección se denomina corriente directa (CD).

Con base en estos elementos, la bombilla de Edison tomó el flujo directo de la energía eléctrica y lo convirtió en calor y luz. El filamento brilló. Se volvió incandescente; de ahí el nombre: bombilla incandescente. El filamento de Edison tenía una alta resistencia a la electricidad, pero no tanta como para impedir que esta pasara por completo. El vacío en la bombilla permitía que el filamento se iluminara sin arder de inmediato. El gran avance de Edison fue lograr el equilibrio exacto entre los materiales y la cantidad de electricidad para que la bombilla funcionara en los sitios de los usuarios. Las bombillas que fabricó duraban varios meses. Una vez resuelto el tema para los usuarios finales, su atención se centró en la generación de electricidad y en su transmisión desde una planta de energía hasta las casas y los negocios.

Aquí es donde empezaron los problemas.

La bombilla de Edison funcionaba mejor cuando se aplicaba un voltaje cercano a los 100-110 voltios de corriente directa (esta es la razón por la que, incluso hoy en día, el voltaje típico para los electrodomésticos en Estados Unidos es de 110 voltios). Pero la electricidad que se mantiene a 110 voltios, cuando se transmite a través de distancias largas, resulta ineficiente; tanto es así, que el límite máximo útil en tiempos de Edison era de una milla (1,6 km), incluso si se utilizaba un costoso cable de cobre de gran diámetro. Esto significaba que las centrales eléctricas que utilizaran la tecnología patentada de Edison tenían que ubicarse dentro de los centros urbanos y que los clientes tenían que estar en un radio de una milla. Esta era una limitación importante.

Llega la alternativa: la corriente alterna.

La corriente alterna (CA) en lugar de fluir en una sola dirección, como en una batería, se invierte periódicamente y fluye en dirección inversa a una velocidad de 60 ciclos por segundo. La clave para la transmisión eficiente de energía es utilizar un voltaje mucho más alto, pero este tipo de voltaje es peligroso cuando se maneja inadecuadamente. Una descarga de alto voltaje equivaldría a ser golpeado por un globo de agua que cayera desde varios kilómetros de altura. Sobrevivir es poco probable en un caso así.

La corriente alterna se desarrolló por primera vez en Europa. El problema consistía en cómo llevar el alto voltaje a niveles menos peligrosos. Aquí es donde hace su ingreso el siguiente componente clave de la tecnología, además de la bombilla eléctrica de Edison: el transformador.

La electricidad genera un campo magnético cuando su flujo se invierte. Un campo magnético que cambie puede generar electricidad. Cuando se usan alambres enrollados e imanes fijos se pueden crear generadores o motores eléctricos.

Cuando se conecta corriente alterna a un cable principal enrollado alrededor de una barra de hierro, se induce un campo magnético alterno en el centro. Al envolver un cable secundario alrededor del mismo núcleo se induce una corriente eléctrica alterna en el cableado secundario. Mediante el ajuste de la proporción del número de vueltas del cable sobre la bobina principal y la bobina secundaria, se puede intensificar o reducir el voltaje.

Aparece en la historia George Westinghouse.

George Westinghouse fue un ingeniero que inventó un sistema de frenos de ferrocarril con aire comprimido, adoptado universalmente por la industria ferroviaria. Luego pasó al campo de la conmutación de direcciones de los trenes, en el que entonces se utilizaban lámparas de aceite. Él necesitaba algo más brillante y eficiente. Edison había emprendido su primera empresa comercial con la iluminación de 59 hogares en el bajo Manhattan en 1882, que fue toda una sensación.

Westinghouse comenzó a desarrollar su propio sistema de iluminación con corriente directa.

En 1885, George Westinghouse leyó en una revista británica de ingeniería acerca de la corriente alterna y el sistema de transformadores. Consciente de la extraordinaria oportunidad y de la competitividad a escala que representaba la corriente alterna, importó una cantidad de transformadores y compró las patentes. El nuevo diseño no solo podía manejar altos voltajes, sino que se fabricaba fácilmente.

En 1886 Westinghouse instaló el primer sistema multivoltaje en Great Barrington, Massachusetts. Transmitía a 3.000 voltios y reducía el voltaje a 110 voltios en el punto del usuario final.

En 1887 había 121 estaciones de CD de Edison y 68 de CA de Westinghouse.

Las líneas de batalla estaban trazadas.

La guerra comenzó cuando Edison comentó a la prensa que el sistema de corriente alterna de Westinghouse mataría a un cliente antes de que transcurrieran seis meses. En una carta de 1887 a la Comisión Estatal de Nueva York, sugirió que la mejor manera de ejecutar a un prisionero sería conectarlo a uno de los generadores de corriente alterna de Westinghouse. En 1888 Edison señalaba con vehemencia los peligros de la corriente alterna de alto voltaje.

Hizo su aparición entonces otro genio, Nicolás Tesla. En 1884 Tesla emigró a Estados Unidos, donde fue contratado por Edison. Su tarea de rediseñar los generadores de corriente directa de Edison fue exitosa, pero un desacuerdo por los honorarios hizo que Tesla decidiera trabajar por su cuenta. Intentó convencer a Edison de la mayor eficiencia de la CA respecto de la CD, pero este no atendió sus razones. Edison consideraba que su sistema de CD era más seguro, y mantuvo las patentes de la bombilla eléctrica.

En 1887 Tesla había desarrollado un motor eléctrico de bajo mantenimiento que llamo la atención de Westinghouse. Tesla fue contratado por Westinghouse. Con la adquisición del motor de Tesla y luego de hacer un mejoramiento a la tecnología de la bombilla, Westinghouse contaba con un sistema de CA, pero los costos de comprar las patentes y de desarrollo le impidieron seguir adelante inmediatamente.

Mientras tanto, la mano derecha de Edison, el habilidoso relacionista público Samuel Insull, iniciaba una campaña de terror contra el sistema de CA de Westinghouse. En ella se incluía no solo un folleto de 84 páginas donde se describían los problemas de seguridad de la corriente alterna de alto voltaje sino que, como una demostración de la potencia letal del alto voltaje, impulsaba por medio de conexiones políticas una ley para aplicarla a la silla eléctrica.

Y aquí entra en escena Harold P. Brown, un ingeniero eléctrico sin conexión aparente con Edison, que hizo cabildeo ante la Junta de Control Eléctrico de Nueva York para limitar el voltaje transmitido a través de las líneas eléctricas a 300 voltios, aduciendo razones de seguridad. Recurriendo a una serie de manifestaciones públicas escandalosas y a la publicación de los resultados después de electrocutar a varios perros con voltajes altos, Brown estaba seguro de que la junta aprobaría su límite de voltaje. Pero los miembros de la junta no lo hicieron.

Ni Edison ni Westinghouse querían que sus equipos se utilizaran para accionar la primera silla eléctrica, pero Brown se confabuló con Edison para que se utilizaran tres generadores de corriente alterna de Westinghouse. Brown afirmó que no existía conexión alguna, pero unas cartas sustraídas de la oficina de Brown y publicadas en 1889 confirmaron la participación de Edison en la componenda.

Además, Brown atacó a Westinghouse a través de revistas profesionales y afirmó que el sistema de corriente alterna de Westinghouse había ocasionado treinta muertes. Westinghouse hizo que una revista investigara más a fondo. Solo dos muertes se podían atribuir al sistema de Westinghouse.

Al final, la predicción de Edison sobre la muerte de una persona resultó ser correcta.

El bajo Manhattan parecía un plato de espaguetis de cableado que incluía cientos de líneas suspendidas por encima de las calles de Nueva York. Había líneas de CD, de CA de alto voltaje, así como de telégrafo. El 11 de octubre de 1889, John Feeks, un instalador de líneas de Western Union, se encontraba trabajando por encima del suelo en una maraña de cables.

A la hora del almuerzo, asió con la mano una línea que había caído sobre un cable de alta tensión algunas manzanas adelante. Murió inmediatamente. Su cuerpo cayó y quedó atrapado en la telaraña de cables donde chispeó y ardió durante casi una hora. Los periódicos estallaron de indignación. Se mostraba a Westinghouse como un villano. Se cortaron las líneas y Nueva York permaneció a oscuras durante el resto del invierno. La legislación puso finalmente las líneas bajo tierra, pero Edison denunció personalmente a la corriente alterna y afirmó que las muertes simplemente se producirían bajo tierra. Juró que Edison Electric no adoptaría nunca la corriente alterna.

Incluso con estos contratiempos, el sistema de corriente alterna continuó avanzando frente a la corriente directa de Edison. La Guerra de las corrientes finalmente perdió intensidad.

Edison pasó a ocuparse de otros proyectos y perdió el control de su empresa, que se consolidó mediante una fusión en una nueva compañía llamada General Electric, dejando de lado el nombre de Edison.

En 1892 Westinghouse Electric ofertó por debajo de GE en el contrato para electrificar e iluminar la Exposición Mundial de Chicago. Esto ayudó a Westinghouse a ganar la licitación para construir una central eléctrica de corriente alterna en las cataratas del Niágara.

GE, viendo las economías de escala que proporcionaba el sistema de corriente alterna, también ingresó en este campo. La empresa recibió varios contratos y cerró la brecha mediante la contratación de muchos ingenieros talentosos.2

Europa adoptó por su parte el sistema de 220-240 voltios de corriente alterna.

Al final, fue la ventaja económica de la transmisión de energía del sistema de CA la ganadora de la jornada. El sistema de transmisión y distribución de la corriente alterna era el más rentable. Pasaron muchos años más antes de que se generalizara el uso de la red eléctrica de CA, que demandaba mucha más innovación técnica.

El uso de líneas de bajo voltaje puede haber sido la solución más segura, pero las economías tienden a moverse en el largo plazo hacia la alternativa de menor costo. La distribución de energía eficiente triunfó sobre otras consideraciones.

La tecnología se orienta hacia una mejor eficiencia, que en última instancia reduzca los costos. En la naturaleza se conoce como gasto mínimo de energía y la evolución natural constante es hacia el gasto de la menor cantidad de energía para obtener la mayor cantidad posible. En la física y las matemáticas hay una materia completa dedicada a este tema. Se llama Cálculo de variaciones.

El dinero, también, puede ser concebido como una forma de energía, y las economías en su conjunto pueden considerarse como sistemas de distribución de energía similares a redes eléctricas. El dinero, como la energía, puede comprarse y venderse. Los niveles de las tasas de interés son indicadores del costo del dinero, al igual que el precio de la electricidad. Cuando la energía es barata, los precios son bajos.

La analogía del dinero como energía se rompe cuando se tienen en cuenta la banca fraccionaria y el simple recurso que tienen los bancos centrales de crear dinero.

El dinero creado significa que hay pocas o ninguna consecuencia frente a los errores de distribución. Sin embargo, a pesar de esta supuesta desconexión, sin dinero no es posible la adquisición de bienes reales, tales como automóviles, casas, o incluso alimentos.

¿Resulta tan improbable la falta de conexión entre el dinero y la energía a pesar de que las finanzas interactúen con el mundo físico de una manera real? ¿No es válido en el mundo de la economía real el énfasis de la naturaleza en la distribución eficiente de la energía? Las políticas actuales de los bancos centrales indican que este es el caso.

En el artículo anterior, Tasas de interés negativas y banca de deflación, se señaló que los bancos centrales se encuentran en una acción de contención. ¿Qué están esperando? Hay dos alternativas sobre la mesa hasta el momento: la primera es que las malas inversiones representadas por préstamos irrecuperables se lleven a cero, lo que crearía un agujero negro financiero, con un potencial de consecuencias económicas. La segunda es el surgimiento de otra tecnología similar a la de la historia de la electricidad que se describe aquí. Pero tengamos en cuenta lo siguiente: la implementación fue un proceso complicado que tomó tiempo, cobró vidas, y costó miles de millones de dólares de hoy.

Incluso una tecnología de un valor tan obvio como el de la electricidad tomó tiempo, estuvo lejos de ser simple en su desarrollo, y en última instancia siguió el camino natural de la rentabilidad.

Si este es el caso, es posible que los bancos centrales tengan que esperar un tiempo.


  1. A. (S.F.) History of the Light Bulb. Consultado el 7 de junio de 2016 en http://www.bulbs.com/learning/history.aspx
  2. Jones, J. (2003) Empires of Light: Edison, Tesla, Westinghouse, and the Race to Electrify the World. Nueva York, N.Y.: Random House

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  1. Craig Houchin
    Craig Houchin06-11-2016

    Ha! Great article. Thanks. It’s the grandaddy of the Betamax vs VHS, Coke vs Pepsi, and Mac vs Windows battles — sort of. Anyway, your economic tie-in makes me think about our long, long tradition of storytelling. How many heroes and villains, from Og the caveman hunter to Greek gods, to politicians and bankers, have taken a fall because they thought the laws of nature did not apply to them?

  2. SILVIA LL
    SILVIA LL06-11-2016

    Wow, this was a very, very interesting article. I feel I learned some things about electricity, its evolutions and its participants.

    Evolution is what occurred and many other fields are also evolving and growing.

    As far as applying this to economics I do not have an opinion about it as I do lack some understanding about their mechanics.

    But If I keep reading these articles I may be able to figure it out.

    Thank you Ivan for writing this. Keep it up

  3. Libby A.
    Libby A.06-13-2016

    Loved it!! Especially the ending about the Central banks.

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