Rokende Schoorstenen - Canon van techniek in Twente
Schoolplaat 'Fabrieksstad Enschede', door Herman Heijenbrock. Uitgeverij Noordhoff, 1923.
Wat hebben een verwarmingsketel, een wasmachine en een koelkast met elkaar gemeen? Ze gebruiken energie. Ook op straat en bij ons vervoer kunnen we niet zonder energie. Denk aan stoplichten, lantarenpalen, auto's en treinen. Op kantoor gebruiken we energie voor telefoon en computer, in een fabriek voor machines. Zonder energie staat ons leven stil.
Veel energie die we sinds de industrialisatie gebruiken komt van fossiele brandstoffen; kolen, olie en gas. Deze brandstoffen komen uit de aarde en bestaan uit resten van planten, die 300 – 350 miljoen jaar geleden zijn vergaan.
Eeuwenlang gebruiken mensen spierkracht, hout, turf, wind en water als energiebron. Als het hout door ontbossing schaars wordt, gaan mensen in Engeland vanaf de 17e eeuw steenkool verbranden. Dit ligt aan de oppervlakte, maar wordt na verloop van tijd steeds dieper uit de grond gehaald.
Zo ontstaan de kolenmijnen. Om diep te kunnen graven moet je het grondwater afpompen. Hiervoor wordt een pomp uitgevonden, waaruit later de stoommachine ontstaat. Zo zijn we terug bij steenkool, want de pomp werkt zelf op steenkool.
In de Engelse kolenmijnen werken in de vroege 19e eeuw vaak weeskinderen. Diep onder de grond trokken kinderen vanaf 6 jaar 14 uur per dag karren met 250 kilo aan steenkool voort. Deze illustratie komt uit een rapport aan de Engelse regering uit 1842.
http://historianet.nl/maatschappij/kinderen-en-armen-zetten-hun-leven-op-het-spel-in-de-kolenmijnen
Van waterrad naar stoommachine
In de tijd dat de stoommachine wordt uitgevonden, ontstaan ook de eerste fabrieken. Dit zijn vaak spinnerijen. Alle machines in zo'n spinnerij worden door één krachtbron aangedreven. Aanvankelijk is dit een waterrad. Als dit rad draait, dan gaat die beweging over op een as die van beneden naar boven gaat. Op elke verdieping laat de draaiende as de spinmachines draaien.
Vroege Engelse spinnerij met waterrad, verticale as en horizontale drijfassen.
De eerste fabrieken staan bij beken en riviertjes. Omdat niet overal water stroomt, ontstaan er ook fabrieken die geen waterrad hebben, maar een stoommachine. Deze fabrieken kun je op meer plaatsen bouwen. Net als de wieken van een windmolen, of het waterrad van een watermolen, is de stoommachine de krachtbron die alle machines aandrijft.
Om een stoommachine in beweging te krijgen, is stoom nodig. Stoom komt uit de stoomketel, waarin water aan de kook wordt gebracht door kolen te verbranden. De stoom gaat via een leiding naar de stoommachine. Daar drukt de stoom een zuiger in een cilinder weg. Aan de zuiger zit een stang die het grote wiel in beweging zet. Als dit grote wiel gaat draaien, wordt deze beweging overgebracht op alle machines in de fabriek.
Als de stoommachine ontstaat gebruiken veel mensen een paard als krachtbron. Om uit te leggen wat de stoommachine kan, zegt men dat de machine de kracht van 20 paarden heeft, ofwel 20 PK. Na eerst in mijnen en fabrieken te worden gebruikt, wordt de stoommachine ook toegepast in stoomschepen en stoomtreinen.
https://youtu.be/8K9vtpgTLbI
Steenkool wordt ook gebruikt om gas te maken. De kolen worden verhit zonder dat er zuurstof bij komt. Zo verbranden de kolen niet en worden ze omgezet in gas. Dit gas wordt via buizen over de stad verspreid en in fabrieken, restaurants, straatlantarens en dure huizen gebruikt voor verlichting en verwarming. Zo worden kaarsen en petroleumlampen in de loop van de 19e eeuw opgevolgd door gaslicht.
In 1966 gaat de gasfabriek van Enschede na ruim 100 jaar dicht. http://www.zuiderspoor.nl
Gas dat uit kolen wordt gemaakt heet stadsgas en wordt in stedelijke gasfabrieken gemaakt. In de loop van de 19e eeuw krijgt elke grotere stad een eigen gasfabriek. De gasfabrieken van Almelo en Enschede komen in 1859 gereed, die in Hengelo in 1865. De gasfabrieken blijven bestaan tot men in de jaren zestig van de 20e eeuw overstapt op aardgas uit Slochteren.
Maquette van de Hengelose gasfabriek in Museum Hengelo. Foto Charel van Tendeloo – Tubantia 27 februari 2015.
Na steenkool en stadsgas komt rond 1900 elektriciteit op als energiebron. Stroom wordt opgewekt door met kolen water in een stoomketel te verhitten. De stoom wordt door een turbine geleid. Zo'n turbine lijkt op een windmolen. In plaats van wieken heeft een turbine schoepen, waar waterdamp langsgaat. Als de turbine draait, zet een generator (dynamo) de draaiende beweging om in elektriciteit.
Turbine van Stork in opbouw. Fotocollectie Historisch Centrum Overijssel in Zwolle.
In de vroege 20e eeuw worden in veel steden elektriciteitscentrales gebouwd. Elektriciteit wordt in het begin gebruikt om straten, huizen en fabrieken te verlichten. Later worden ook de machines in fabrieken elektrisch aangedreven. De stoommachine is dan overbodig. In het begin leveren elektriciteitscentrales nog te weinig stroom voor de fabrieken. Daarom wekken fabrikanten zelf elektriciteit op met de stoommachine. Ze zetten daar dan een generator (dynamo) op.
Generator van Stork in de machinekamer van de Koninklijke Stoomweverij in Nijverdal, 1911. Fotocollectie Historisch Centrum Overijssel in Zwolle.
Als de elektriciteitscentrales genoeg stroom leveren, profiteren ook kleine bedrijven daarvan. Een elektromotor vergt minder ruimte dan een stoommachine. Elektromotoren gaan ook treinen, trams en bussen aandrijven, als de motoren stroom krijgen van de bovenleiding.
In Twente is het Rento Hofstede Crull die de elektrische centrales bouwt. Hij zet ook fabrieken op die elektrische apparaten maken, zoals de Heemaf. Hofstede Crull werkt niet alleen in Twente, maar in heel Nederland. Hij verzamelt ook auto's. In 1903 zit hij (links) in een Dyon Bouton, een Franse auto…
In de jaren zestig van de 20e eeuw gaan mensen in Nederland aardgas verbranden om hun huis en eten te verwarmen. In 1959 was ontdekt dat er in Groningen aardgas in de bodem zit. De stedelijke gasfabrieken worden gesloten. In elk huis moeten nu de fornuizen en andere apparaten vervangen worden. Bons & Evers uit Borne levert alle koppelstukken voor gasleidingen en andere metalen onderdelen, die bij de overstap op aardgas nodig zijn.
Aardolie wordt in raffinaderijen omgezet in benzine en diesel en dient als brandstof voor auto's, vrachtwagens, bussen en schepen. Ook worden dieselmotoren gebruikt om machines of generatoren in beweging te brengen.
Met zijn Daimler is Willem Helmich Van Heek in 1900 de eerste automobilist in Enschede. Fotocollectie Stadsarchief Enschede.
De pyromaan en het milieu
Zonder fossiele brandstoffen was de industrialisatie nooit op gang gekomen. Hiermee wordt een lijn van de prehistorie doorgetrokken naar het heden. De voorloper van de mens begint 1,8 miljoen jaar geleden hout te verbranden om eten te koken. Met de komst van de industrie gaan mensen ook vuur gebruiken om machines aan te drijven. Het hout wordt hierbij vervangen door kolen, gas en olie. Ook elektriciteit wordt vaak opgewekt met fossiele brandstoffen.
Na 1,8 miljoen jaar geleden te zijn begonnen met hout te verstoken, zijn we de laatste 200 jaar op veel grotere schaal fossiele brandstoffen gaan gebruiken. Die energiebronnen raken nu op. Bovendien zijn deze brandstoffen slecht voor het milieu. Bij verbranding komt CO2 gas vrij. Dit gas warmt de aarde op en kan leiden tot klimaatverandering. Nu is het moment aangebroken, dat we anders met energie moeten omgaan en nieuwe energiebronnen moeten aanboren.