Come la lampadina ci ha cambiato la vita

1. La luce in bottiglia

La sua data di nascita risale a una cinquantina di anni prima che Edison brevettasse quella che era destinata a passare alla storia come la prima lampadina, a sua volta identica a quella concepita dieci anni prima da Joseph Wilson Swan (foto sotto), un brillante elettrotecnico inglese con il quale l’accorto inventore americano riuscì alla fine a trovare un soddisfacente accordo commerciale.

Il primo tentativo di ottenere una fonte di luce artificiale basato sull’elettricità fu compiuto agli inizi dell’Ottocento.

Il primo modello di lampadina, il cosiddetto “uovo” di Davy, era un dispositivo ideato dal chimico inglese Humphry Davy (nella foto a sinistra) che funzionava secondo il principio della lampada ad arco.

Si trattava di un globo di vetro nel quale la luce era prodotta da una scintilla continua passante tra due punte ravvicinate di bastoncini di carbone artificiale, collegati a una pila alla tensione di 50 volt.

Questo tipo di luce, che somigliava a una continua scarica di fulmini, era però instabile e consumava rapidamente il carbone. La soluzione poteva essere rappresentata dall’inserimento tra i due elementi di un filo conduttore metallico che avrebbe fornito luce diventando incandescente.

La difficoltà pratica era quella di trovare un metallo in grado di raggiungere temperature elevate senza bruciarsi in breve tempo, sia pure entro un’ampolla in cui fossero state realizzate buone condizioni di vuoto.

Ci si rese conto che l’elemento radiante, fosse stato di platino, iridio o qualunque altro materiale, aveva una durata troppo breve per permettere un uso commerciale di una lampada realizzata con tale tecnologia.

2. Heinrich Goebel ed Edison

Nel 1854 però Heinrich Goebel (nella foto a sinistra), un orologiaio tedesco emigrato in America che aveva aperto bottega a New York e amava offrire al pubblico serate di osservazione delle stelle con un telescopio di sua fabbricazione, ebbe un’altra idea geniale: quella di fabbricare delle lampade utilizzando fiale di vetro parzialmente svuotate d’aria.

Al loro interno, invece del filamento metallico, aveva inserito come elemento radiante una strisciolina di bambù carbonizzato.

Queste prime lampade a bulbo restavano accese solo per pochi minuti e Goebel si limitò a usarle nel suo negozio; però l’invenzione rimase chiusa nel cassetto.

Perché venisse “ripescata” si dovette attendere il 1875, quando il tedesco Hermann Sprengel inventò una pompa aspirante a vapori di mercurio per ottenere il vuoto assoluto: diventava così possibile eliminare dai bulbi di vetro l’ossigeno residuo, cioè il principale responsabile della scarsa durata delle lampade.

Anche Edison (foto sotto), cerca di produrre una lampadina commerciabile. Abile non solo nel produrre innovazioni tecnologiche ma anche nel migliorare quelle di altri inventori meno noti, il geniale americano rileva il brevetto di Goebel e si accorda con Swan.

Nel 1879, riesce a rendere funzionale la lampada a incandescenza facendovi rimanere acceso per 13 ore e mezza un semplice filo da cucire carbonizzato.

Nel contempo, mette a punto un sistema di alimentazione per più lampade che fa uso di una dinamo e progetta il “corredo” necessario: interruttori, fusibili di protezione, attacchi a vite.

Questi ultimi nascono da un’originale modifica dei tappi a vite dei bidoni di cherosene che consentono di saldare le ampolle a vuoto alla vite così ermeticamente da impedire l’infiltrazione d’aria.

Nel 1882 la Edison electric light company è ormai in grado di produrre 100mila lampadine all’anno.

3. Cruto, il genio italiano

A contendere il primato dell’invenzione del secolo c’è anche un italiano, il piemontese Alessandro Cruto (foto, sotto), nato il 18 marzo 1847.

Edison accende la sua lampadina il 21 ottobre 1879, Cruto cinque mesi dopo, il 4 marzo 1880.

Mentre l’americano comincia la produzione industriale dei suoi bulbi con lamine di carbone vegetale, Cruto capisce che quelle lamine non sono la soluzione ottimale. Trova quindi un sistema per depositare il carbonio sopra un filo finissimo di platino, percorso da una corrente elettrica.

È l’idea vincente: non più una lamina ma un sottilissimo tubicino di carbonio sintetico che ha caratteristiche controllabili. La sua lampadina è capace di far luce per 500 ore contro le 40 di quella di Edison.

Nell’Esposizione di elettricità di Monaco di Baviera del 1882 riscuote successo e il comune di Piossasco, sua città natale, istalla un impianto: il 16 maggio 1883 le strade del piccolo centro in provincia di Torino vedranno accendersi le prime lampadine elettriche.

Le “lampade di Cruto” furono anche le prime a illuminare un treno, il Torino-Aosta, un battello sul lago di Ginevra, un ospedale a Le Havre e nell’aprile del 1884 anche una piazza, la Carlo Felice a Torino. Parigi arrivò otto mesi dopo con le luci in Place de la Concorde.

Nel 1903 l’americano William Coolidge realizzando il filamento di tungsteno, materiale che può resistere fino a temperature di 3.400 °C, risolverà definitivamente il problema della durata delle lampadine incandescenti.

Poi qualcuno inventò la torcia elettrica... La prima torcia elettrica portatile fu ideata dall’inglese trapiantato a New York David Misell (nella foto in alto a sinistra)che, dopo aver brevettato nel 1896 una lampada portatile con scatola di legno simile a una lanterna, l’anno successivo l’adattò per appenderla al manubrio della bicicletta.

Ma la sua commercializzazione si deve all’uomo d’affari russo Conrad Hubert, che gestiva nella Grande mela un negozio di oggetti all’ultima moda, fra cui le ricercate spille da cravatta luminose: piccoli bulbi con fattezze umane o animali che, collegati a una batteria, potevano illuminarsi premendo un interruttore, consentendo di leggere a teatro.

A fronte del crescente interesse commerciale per questi oggetti luminosi, Hubert acquistò da Misell il brevetto relativo alle luci da bicicletta e produsse la prima torcia elettrica portatile a forma di tubo.

Poiché le batterie erano deboli e le lampadine primitive, questi strumenti producevano lampi di breve durata: di qui il loro nome inglese “flashlight”. A decretarne il successo fu l’idea di Hubert di fornirne alcuni esemplari alla polizia di New York che, entusiasta dell’invenzione, si trasformò in un eccezionale veicolo pubblicitario.

4. Il record: una lampadina accesa da 112 anni

- Negli Stati Uniti c’è una lampadina che brilla senza interruzione da quando è stata accesa per la prima volta il 18 giugno 1901.
Regalata alla stazione dei pompieri della cittadina di Livermore da un benefattore all’inizio del secolo scorso, è un semplice bulbo di vetro soffiato appeso al soffitto, all’interno del quale c’è uno spesso filamento di carbonio.
Una simile longevità pare sia da attribuire alla sua bassa potenza, appena 4 watt, alla perfetta montatura del bulbo e al fatto che non è mai stata sottoposta agli sbalzi dovuti a spegnimenti e accensioni.

- La Insteon, un’azienda statunitense specializzata in domotica, ha da poco prodotto la prima lampadina a led controllabile da iPhone via wireless con un’app dedicata.
È la Led bulb da 8 watt, dotata di un sistema di comunicazione dual-band che consente ai dispositivi remoti di attivarla, spegnerla o regolarne l’intensità in base a quello che si desidera, dall’illuminazione piena alla lettura serale.

- Il primo sistema d’illuminazione pubblica tramite lampade a filamento incandescente fu realizzato a New York nel 1882 e in Italia, nel 1884, in piazza Duomo, nella Galleria e in piazza della Scala.
Oggi, con una spesa di oltre un miliardo di euro l’anno l’Italia è il Paese che spende di più in Europa per l’illuminazione pubblica. A Roma i punti luce installati sono 181.991, a Milano 138.364, a Torino 96mila per una spesa a punto luce, rispettivamente, di 290,12; 236,9; 156,25 euro. Le cifre sono state fornite da A2A per Milano, Acea per Roma e Iren per Torino.

- La prima grande applicazione dell’energia elettrica in Italia è stata l’illuminazione del teatro alla Scala di Milano.
La sera del 26 dicembre 1883, in occasione dell’affollatissima prima della Gioconda di Amilcare Ponchielli, nel teatro si accesero 2.880 lampade a incandescenza alimentate da una conduttura sotterranea a corrente continua.

- Bollette meno care
L’illuminazione vale circa il 14 per cento del consumo di elettricità dell’Unione Europea e il 19-20 di quello mondiale.
Quando sarà completato il passaggio definitivo alle lampade a risparmio energetico, equivarrà a 156 milioni di barili di petrolio in meno ogni anno e contribuirà a ridurre l’inquinamento atmosferico, con 38 milioni di tonnellate di CO2 l’anno in meno.
Il Wwf stima che, sostituendo una lampadina a incandescenza con una a risparmio energetico, secondo il tipo e la qualità, si risparmia dal 40 al 70 per cento d’elettricità. Tenuto conto della durata della lampadina, del prezzo e del costo dell’elettricità, si abbasserebbe la spesa da 42 a 12 per singolo punto luce.
Una ricerca condotta in Svizzera dalla Fondazione per la ricerca sulle tecnologie ha stabilito che, sotto i 30 centimetri di distanza, le lampade a basso consumo possono essere nocive se restano a lungo accese.
Queste lampade, infatti, hanno un trasformatore ed emettono campi elettrici e magnetici a bassa e media frequenza che provocano infiammazioni dei nervi e dei muscoli, se ci si trova vicini come con quelle poste sulle scrivanie.
Inoltre le lampade con tubo fluorescente lasciano filtrare piccole parti di raggi ultravioletti che, dopo lunghe esposizioni a meno di 20 centimetri di distanza, possono produrre eritemi cutanei.

5. La sconfitta del buio, dal fuoco ai moderni led

- 500.000 a.C.
Secondo gli archeologi l’uomo scopre il fuoco. Le prime forme d’illuminazione sono le torce: dapprima legni e arbusti spesso ricavati da conifere resinose o cosparsi di pece e di grasso animale.

- 40.000 a.C.
Si scoprono le prime lucerne nelle grotte francesi di La Motte e Lascaux: sono piccoli contenitori aperti ricavati nella pietra. Durante il Neolitico si producono le prime lucerne d’argilla, più facile da lavorare della pietra, e tale strumento si diffonde enormemente nelle civiltà del mondo antico, assumendo molteplici forme e decorazioni di secolo in secolo. Questo tipo di illuminazione è rimasto invariato fino al XVIII secolo.

- 3.000 a.C.
In Egitto fanno la loro comparsa lampade assimilabili a primordiali candele. Sono costituite da un serbatoio contenente grasso animale in cui è immerso uno straccio che assorbe il grasso.

- 100 d.C.
I Romani iniziarono a utilizzare strumenti molto più simili alle moderne candele. Si tratta di foglie di papiro intrise in cera d’api e arrotolate intorno a uno stoppino centrale, che venivano usate in cerimonie religiose o per illuminazione domestica.

- 1500-1600
A Parigi si assiste al primo tentativo di illuminare le strade con larghi vasi riempiti di pece, i falot.

- 1667
A Parigi si inaugura il primo impianto di illuminazione pubblica costituito da lanterne con candele. L’illuminazione, usata nei mesi invernali, valse a Parigi l’appellativo di Ville Lumière. Nel 1675 Torino è la prima città italiana a imitare Parigi.

- 1783
Il francese chimico Francois Ami Argand inventa lo stoppino tubolare, inserito tra due cilindri cavi concentrici di metallo, di cui quello interno, che si estendeva fino al fondo del serbatoio di combustibile, garantiva l’alimentazione della lampada. Il tutto era racchiuso in un tubo di vetro che, oltre a proteggere la fiamma dal vento, induceva un tiraggio ed evitava la produzione di fumo.

- 1792
L’ingegnere scozzese William Murdoch sfrutta per l’illuminazione industriale il gas naturale. Le prime città d’Europa (1810-1820) a sperimentare l’illuminazione pubblica a gas sono Parigi, Londra e Vienna. In Italia la prima ad adottarlo è Torino, nel 1839.

- 1800
Con la scoperta dell’arco voltaico e della pila di Volta inizia la storia dell’illuminazione elettrica. Il primo tentativo è la lampada ad arco di Humphry Davy, un dispositivo basato sull’emissione luminosa generata da due carboni di storta affiancati, nei quali viene fatta passare la corrente.

- 1882
Edison avvia la produzione industriale delle lampadine a incandescenza.

- 1911
La General electric commercializza le prime lampade con filamento di tungsteno impiegate fino ai nostri giorni.

- 1935
S’inventa la lampada fluorescente tubolare.

- 1959
Anno delle lampadine alogene. Sono gli americani Eduard George Zubler e Frederick Mosby a scoprire che, aggiungendo al gas inerte dei bulbi una piccola quantità di alogeni, di solito bromo o iodio, si ottiene una vita più lunga e una maggior efficienza luminosa.

- 1980
Compaiono le lampade fluorescenti compatte, dette anche a risparmio energetico, formate da uno o più tubi di vetro contenenti vapori di mercurio, con un elettrodo posto all’estremità di ciascun tubo. Con l’accensione la corrente attraversa gli elettrodi e provoca una scarica di gas: i vapori di mercurio emettono un raggio ultravioletto che viene trasformato in luce dalla polvere fluorescente che ricopre la parete interna del bulbo.

- 1993
Il giapponese Shuji Nakamura perfeziona la tecnologia dei diodi emettitori di luce e realizza un dispositivo che, integrando tre led (uno rosso, uno verde e uno blu) può generare qualsiasi colore. La luce bianca che è così possibile ottenere è competitiva con quella degli altri tipi di lampadine.

- 2012
È vietata dall’Unione Europea la produzione di tutte le lampadine a incandescenza, ritenute poco efficienti e molto inquinanti.