Nikola Tesla i Thomas Alva Edison to konstruktorzy, którzy do rozwoju elektrotechniki przyczynili się jak nikt inny. Ich rywalizacja oparta na uznawaniu wyższości prądu przemiennego (w przypadku Tesli) oraz stałego (w przypadku Edisona) do dzisiaj budzi wiele emocji. Na temat wynalazców powstały niezliczone książki i filmy. Nawet aktualnie ich biografie oraz ocena osiągnięć potrafią wywołać pełne emocji sprzeczki w przyjacielskim gronie. Dlaczego? Co takiego poróżniło Teslę i Edisona? Czy można wskazać, który z nich bardziej przysłużył się przyszłości?
Wszystko zaczęło się, gdy Tesla przyjechał do USA…
Był rok 1884, gdy serbski inżynier Nikola Tesla pojawił się w Stanach Zjednoczonych. Do Ameryki przyjechał na zlecenie Thomasa Alvy Edisona, który liczył, że europejski elektrotechnik zwiększy wydajność generatorów w jego elektrowniach. Nadzieję w tym względzie budziły wcześniejsze osiągnięcia Tesli, czyli opracowanie modelu silnika elektrycznego wykorzystującego zmienne pole magnetyczne i niewymagającego komutatora. Wynalazek ten jednak, chociaż wielkiej wagi, długo nie budził powszechnego zainteresowania. Odpowiedzialny za to był brak efektywnych generatorów prądu przemiennego. Tesla długo starał się przekonać do swojego odkrycia zarówno środowiska naukowe, jak i przemysłowe w Europie. W końcu zniechęcony brakiem efektów postanowił dać szansę Stanom Zjednoczonym, w których – jak powszechnie wiadomo – potrafią spełniać się nawet najodważniejsze sny.
Gdy Tesla wykonał zlecenie w Edison Electric Light Company, złożył Edisonowi propozycję dalszej współpracy. Zaoferował, że może poprawić sprawność prądnic poprzez wprowadzenie prądu przemiennego. Edison nie tylko odrzucił ofertę z pełną stanowczością, ale też wyrzucił Teslę z pracy, nie płacąc mu przy tym za wykonane wcześniej zlecenie. Cóż, trudno się dziwić, że wynalazcy toczyli tak zawziętą rywalizację przez resztę życia, skoro już ich pierwsza współpraca zakończyła się tak spektakularnym fiaskiem.
To, czego nie zauważyła Europa ani Edison w wynalazku Tesli, zauważyli inni udziałowcy EELC, jak John Pierpont Morgan (znany finansista, założyciel m.in. J.P. Morgan & Company, General Electric i U.S. Steel i jeden z najbogatszych swego czasu ludzi na świecie) czy George Westinghouse (przedsiębiorca, inżynier i wynalazca; wynalazł m.in. kolejowy hamulec na sprężone powietrze). Obaj postanowili wesprzeć młodego wynalazcę i pomogli mu otworzyć Tesla Electric Light Company. 4 lata po przyjeździe do Stanów Zjednoczonych, w 1888 roku, Tesla złożył patent na dwufazowy silnik indukcyjny na prąd przemienny.
Tesla zaczyna przyćmiewać Edisona, więc ten zaczyna kampanię przeciwko prądowi przemiennemu
Dzięki wsparciu inwestorów i sukcesie Tesla Electric Light Company Tesla mógł w końcu rozwinąć skrzydła. Inwentor prowadził badania prądu przemiennego, a jego odkrycia stopniowo przyćmiewały te, którymi mógł się pochwalić Edison. Znajdujący się dotąd na świeczniku Edison, nie potrafił tego znieść. Zdesperowany postanowił więc rozpocząć propagandową kampanię. W ramach strategii czarnego PR-u zaczął publikować informacje o zagrożeniach, jakie rzekomo niósł za sobą prąd przemienny. W jego tekstach pojawiały się nawet wzmianki o licznych ofiarach – skutkach ubocznych wykorzystania prądu przemiennego. Zresztą walczył nie tylko z samym Teslą, ale też ze wspierającym go Westinghousem, czego dobrym przykładem jest próba wprowadzenia do języka pojęcia „westinghouzacja” jako synonimu porażenia prądem. Jak łatwo się domyślić po braku tego określenia w dzisiejszych słownikach, podobne próby nie przyniosły efektów.
Działania Edisona nie wpłynęły na dynamicznie postępujące prace Tesli. Serbski elektrotechnik okazał się wizjonerem, który miał odwagę wcielać w życie nawet największe projekty. W 1890 rozpoczął budowę elektrowni wodnej Ames niedaleko Ophir w Colorado. Silnik i generator dostarczyła firma Westinghouse Electric. Jeszcze wiosną 1891 roku uruchomiona została instalacja, która dostarczyła energię (prąd przemienny) do oddalonej o 2,6 mili kopalni, gdzie wykorzystano ją do zasilenia kruszarki do kamieni. Prądnica, napędzana turbiną Peltona o średnicy 6 stóp, posiadała moc 100 KM i produkowała jednofazowy prąd o napięciu 3 kV i częstotliwości 133 Hz. Linię zasilającą zrealizowała firma Western Union. Przewód wykonano z 2 par przewodów miedzianych mocowanych na izolatorach. Najbardziej imponujący w tym wszystkim był jednak fakt, że koszt podobnej instalacji wyniósł zaledwie 700 dolarów, co stanowiło około… 1% ceny linii podobnej długości dla prądu stałego. A to nie wszystko, bo sprawność przesyłu propozycji Tesli wyniosła aż 95%. Był to wynik szalenie imponujący!
Spór o żarówki, kolejny cios dla Edisona i sukces Nikoli Tesli
W 1893 roku, podczas Światowej Wystawy w Chicago, Tesla przedstawił cykl technologiczny działania urządzeń zasilanych prądem przemienny na specjalnych makietach. Prezentowało się to bardzo dobrze, ale jeszcze większe wrażenie od samych makiet na tłumach odwiedzających Wystawę zrobiło oświetlenie. Ponad 2000 żarówek oświetlało ponad 2,4 kilometrów kwadratowych powierzchni, która usiana była niemal 200 nowymi budynkami, pawilonami, sztucznymi kanałami i zatokami. W ciągu 6 miesięcy zobaczyło to 27 milionów ludzi, co w tamtym okresie stanowiło niemal połowę populacji USA.
Warto tutaj wiedzieć, że General Electric Edisona jako pierwsze zaoferowało zapewnienie zasilania oraz oświetlenia wystawy. Wstępną wycenę Edison określił na 1,8 miliarda dolarów. Z czasem zredukował ją do zaledwie 554 tysięcy. Nawet taki rabat nie wystarczył jednak do przebicia oferty Westinghouse’a, który wystartował z kwotą 399 tysięcy dolarów. Edison raz jeszcze przegrał i raz jeszcze nie mógł się z tą przegraną pogodzić. By zaszkodzić Westinghouse’owi i Tesli, zakazał stosowania swoich żarówek przez Westinghouse Electric i w ten sposób… zacementował swoją porażkę. Rywale Edisona szybko opatentowali bowiem własny rodzaj żarówki, w którym druty wykonane były ze stopu żelaza i niklu, zamiast platyny, której używał amerykański wynalazca. Żarówka autorstwa Reginalda Fassendena, bo tak nazywał się autor tego projektu, nie tylko okazała się tańsza w produkcji, ale i bardziej żywotna.
Ostateczna wygrana prądu przemiennego
Gdyby trzeba było wskazać moment, w którym wyższość wynalazków Tesli wykorzystujących prąd przemienny ostatecznie umocniła się względem możliwości, jakie oferował prąd stały, byłby to zapewne rok wybudowania przez Teslę elektrowni na wodospadzie Niagara. Konstrukcja zasilała leżące 42 kilometry dalej miasteczko Buffalo. Wielu sądziło, że pomysł urodzonego w Serbii wynalazcy nie ma szans powodzenia. Ten jednak nie pozwalał, by sceptycyzm innych wpływał na jego koncepcje. W 1896 roku rozpoczęła działalność Edward Dean Adams Power Plant, pierwsza tych rozmiarów elektrownia prądu przemiennego na całym globie.
Nieco wcześniej wydarzyło się jeszcze coś, co ugruntowało pozycję prądu przemiennego i zdetronizowało prąd stały – Polak, Michał Doliwo-Dobrowolski opatentował w 1988 trójfazowy silnik elektryczny. Opracowany w Berlinie w Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft bardzo szybko znalazł zwolenników. Już kilka lat później Doliwo-Dobrowolski przedstawił praktyczne zastosowanie swojego projektu i rozpoczął jego eksploatację.