Dagli studi di un alchimista fiammingo, ai primi esperimenti di illuminazione con gas distillato dal carbone in Francia, fino agli inizi dell’industrializzazione del gas in Inghilterra: due secoli di esperimenti e scoperte tecnico-scientifiche che hanno rivoluzionato l’Europa
La legge di gravitazione universale, i primi vaccini, i motori a vapore: i due secoli intercorsi tra inizio Seicento e inizio Ottocento sono stati caratterizzati da un’intensa ricerca scientifica, che ha portato a scoperte rivoluzionarie. La vita di milioni di persone in Europa ha compiuto incredibili balzi in avanti grazie alle intuizioni e allo studio di scienziati e inventori, che hanno costruito un percorso di innovazione costante, spesso lavorando in parallelo, a volte senza nemmeno saperlo. Anche gli albori della storia del gas sono legati a personaggi di grande ingegno, dall’alchimista che per primo lo ha scoperto e battezzato, fino a quelli che ne hanno studiato le potenzialità nell’illuminazione e negli usi domestici in cucina e per il riscaldamento. Un grande affresco di progresso collettivo e innovazione scientifica che illustra i cambiamenti epocali della società occidentale e dei suoi consumi e stili di vita.
Gli albori nel Seicento
L’alchimista fiammingo Jan Baptiste Van Helmont usa per la prima volta la parola “gas”, derivandola dal greco “chaos”
Il Seicento, secolo della cosiddetta Rivoluzione scientifica europea, è stato un momento simbolo di quella che oggi chiamiamo innovazione, a partire dalla messa in discussione di tutto il sapere che si riteneva già acquisito in diversi ambiti: astronomia, matematica, fisica, biologia e anatomia umana, chimica. La vecchia figura dell’alchimista, del mago, dell’astrologo, dell’erudito chiuso nella torre d’avorio, ha lasciato il posto alla figura dello scienziato moderno che, interessato a più scienze e materie contemporaneamente, si dedicava all’osservazione dei fenomeni e agli esperimenti. Una pratica resa possibile anche dalla straordinaria evoluzione tecnologica di questo secolo.
Accanto ai più celebri scienziati seicenteschi, come Isaac Newton, Galileo Galilei, Giovanni Keplero, per la storia del gas rimane fondamentale il lavoro di Jan Baptiste Van Helmont (1580-1644), medico, chimico, naturalista nato a Bruxelles. In particolare, van Helmont è stato il primo a usare la parola “gas” a inizio Seicento, scegliendo il termine a partire dal termine greco che significa “chaos”: «Questo vapore, finora sconosciuto, lo chiamo con il nuovo nome di gas» (“Hunc spiritum, incongnitum hactenus, novo nomine gas voco”). Tra il 1610 e il 1630 gli esperimenti condotti da van Helmont nel suo laboratorio a Bruxelles sulle proprietà dell’aria lo guidarono alla conclusione che l’aria non sia una materia uniforme, ma una miscela di diverse componenti. Durante le sue ricerche appurò che l’azione della combustione e della fermentazione sulle sostanze esaminate dava origine a un fluido aeriforme che si espandeva fino a occupare tutto lo spazio disponibile. Il chimico olandese definì la sostanza appena scoperta gas, parola derivata dal greco χάος, ossia confusione o vuoto disordinato.
Al figlio di van Helmont, Franciscus Mercurius van Helmont, va il merito di aver raccolto e integrato gli scritti del padre in un libro pubblicato nel 1648, nel quale, appunto, per la prima volta compare il termine gas. Questo volume Ortus Medicinae fu diffuso in Europa in diverse lingue: Heritage Lab ne possiede una preziosa terza edizione del 1652 che è stata resa diponibile in digitale.
Seconda metà del Settecento
Jan Pieter Minckelers studia l’uso del gas per i palloni aerostatici e individua il potere illuminante del gas derivato dalla distillazione del carbon fossile
Dopo van Helmont, nella seconda metà del Settecento, si svilupparono gli studi ed esperimenti del professore olandese Jan Pieter Minckelers (1748-1824). Docente presso l’Università di Lovanio, in Belgio, studiò la possibilità di realizzare un gas per il sollevamento dei palloni aerostatici che, proprio in quegli anni, i fratelli Montgolfier avevano sperimentato utilizzando aria calda. Nei suoi primi esperimenti riscaldò il carbone e provò a far volare dei palloni con questo gas, con la collaborazione di studenti e altri docenti come Jan Frans Thijsbaert. In una pubblicazione del 1784 diede la notizia di aver scoperto il gas derivato dalla distillazione del carbon fossile, che Minckelers chiamava “aria infiammabile” (Mémoire sur l’air inflammable tiré de différentes substances, rédigé par M. Minkelers, professeur de philosophie au collège du Faucon, université de Louvain). Fu lo stesso Minckelers a individuare il potere illuminante del gas prodotto in questo modo, tanto che le testimonianze riportano che il docente utilizzasse delle lampade a gas per illuminare la sua aula di insegnamento già nel 1785.
Fine Settecento
Ulteriori esperimenti di illuminazione a gas sono condotti da Philippe Lebon in Francia e da William Murdoch in Inghilterra
Circa un decennio dopo gli esperimenti di Minckelers, due altri innovatori si sono trovati a indagare l’uso del gas a scopo illuminazione, quasi contemporaneamente: Philippe Lebon in Francia e William Murdoch in Inghilterra.
Philippe Lebon (1767-1804) è stato un ingegnere nato nell’Alta Marna e morto a soli 37 anni, forse assassinato. Ebbe per primo l’idea di applicare all’illuminazione i gas combustibili che si formano durante la decomposizione di alcune sostanze organiche, principalmente il legno. Fu intorno al 1791 che Lebon iniziò i primi esperimenti, nella casa del padre in campagna, rendendosi conto del potenziale di questo gas sia a scopo illuminazione che per il riscaldamento. Così riferisce l’opera Les Merveilles de la science ou description populaire des inventions modernes di Louis Figuier (Furne, Jouvet et Cie, 1870): “Nel cortile di casa di suo padre, costruì un piccolo apparechio di mattoni, che riempì di legno, e lo riscaldò con una fornace sotto questo tipo di storta. Fu sistemato un tubo per raccogliere i vapori e i gas rilasciati dal legno. Questo tubo raggiunse una vasca piena d’acqua, che si allargò per formare una specie di gasometro. Per l’azione del calore il legno veniva carbonizzato. I vapori e i gas della sua decomposizione, una volta raggiunti dalla vasca d’acqua, venivano purificati dal catrame e altri acidi. All’uscita di questo serbatoio, il gas era abbastanza puro da dare una luce molto brillante”.
Nel 1799 Lebon ottenne il primo brevetto per questa invenzione, che battezzò termolamp (o thermolamp), con l’obiettivo di andare sempre più a purificare il gas da odori e rendendolo trasparente, in modo da poter essere utilizzato nelle case (avendo quindi grandi vantaggi rispetto a oli e grassi usati fino ad allora). Nel 1801 ottenne un secondo brevetto e affittò a Parigi l’hotel Seignelay, situato in rue Saint-Dominique-Saint-Germain, vicino a rue de Bourgogne. Proprio nell’hotel mise in funzione un vasto termolamp, per distribuire “luce e calore in grandi appartamenti, cortili, giardini decorati con migliaia di flussi di luce sotto forma di rosette e fiori. La folla si affollò nei giardini del Seignelay Hotel illuminato dal gas estratto dal legno”. Il biglietto d’ingresso costava 3 franchi. Gli studi di Leblon proseguirono, nella ricerca di una sempre maggiore purezza del gas e sicurezza nel suo utilizzo (Lebon pensava anche all’uso nelle cucine, per esempio). A inizio Ottocento l’inventore espanse la portata degli esperimenti con un laboratorio nella foresta di Rouvray, vicino a Le Havre, per avere maggiori quantità di legno a disposizione, rifiutando per patriottismo l’invito della Russia a portare le sue ricerche altrove, come riporta sempre Les Merveilles de la science ou description populaire des inventions modernes di Louis Figuier. La notte del 2 dicembre 1804, dopo aver assistito alla cerimonia di incoronazione di Napoleone a Notre Dame, Lebon morì in circostanze mai chiarite. La moglie, brillante e dallo spirito imprenditoriale, cercò di portare avanti gli esperimenti con il termolamp negli anni successivi.
Nel frattempo, al di là della Manica, lo scozzese William Murdoch (o Murdock) era riuscito nel 1802 a illuminare con gas di distillazione dal carbone le fonderie di Soho, a Birmingham. La vita di William Murdoch (1754 – 1839) è un affascinante affresco di intuizioni tecnico-scientifiche e di molteplici interessi. Figlio di una famiglia modesta, eccelleva in matematica, e a poco più di vent’anni si recò dalla Scozia fino a Birmingham per chiedere un lavoro alla società di ingegneria Boulton & Watt, che si occupava di motori a vapore. Parallelamente a questo lavoro, Murdoch si è interessato alle potenzialità illuminanti del gas distillato dal carbone fino dal 1792, anno in cui riuscì a illuminare in questo modo la sua casa di Redruth, in Cornovaglia. Come Lebon in Francia, anche Murdoch si impegnò per purificare al massimo il gas da odori e colori sgradevoli, e per trovare un modo di renderlo trasportabile in lanterne. A riprova delle sue innovazioni con il gas, per le quali non ottenne mai nessun brevetto, pubblicò nel 1808 con la Royal Society un articolo scientifico dal titolo “Account of the Application of Gas from Coal to Economical Purposes”.
Inizio Ottocento
Il trattato pratico sul gas illuminante di Friedrich Accum fa il giro d’Europa
Nel 1815 a Londra destò particolare interesse il volume “A Practical Treatise on Gas-Light” del chimico e divulgatore tedesco Friedrich Accum (1769-1838). Ne furono ristampate quattro edizioni inglesi, nonché una traduzione tedesca, una francese e persino una italiana curata da Silvio Pellico nel 1817. La Biblioteca di Heritage Lab possiede una terza edizione inglese originale e la traduzione di Pellico. Il taglio concreto del libro per la prima volta dava indicazioni pratiche su come distillare il gas a partire dal carbone, includendo anche disegni dei macchinari, proporzioni e quantità dei materiali necessari per ottenere il miglior risultato. Il suo autore era l’erede putativo di tutti quelli che l’avevano preceduto sulla strada verso l’illuminazione a gas, che da lì a qualche decennio sarebbe diventata la normalità nelle città di tutta Europa.
Accum era nato in Bassa Sassonia, dove si era formato come farmacista, prima di trasferirsi a Londra a fine Settecento per proseguire gli studi in anatomia. La sua passione, però, era la chimica, materia che insegnava in teoria e pratica in casa sua, dove aveva installato un laboratorio. Dal 1810 lavorò nella Gas Light and Coke Company fondata dall’amico, anche lui tedesco emigrato, Friedrich Albert Winsor (1763-1830), che aveva viaggiato in Francia per approfondire il lavoro di Philippe Lebon con il termolamp. Dalla compagnia passarono anche ingegneri provenienti dalla Boulton & Watt dove lavorava William Murdoch. Accum supervisionò la costruzione di un primo impianto a gas, che rivoluzionò la vita dei londinesi: lentamente l’illuminazione a gas si diffuse oltre l’uso industriale, prima nei luoghi pubblici e poi nelle case. L’industrializzazione della produzione del gas era certamente agli albori, eppure Accum mostrò fin da subito una preoccupazione per i sottoprodotti di questi processi, catrame e composti chimici, affinché non venissero smaltiti in fiumi e sistemi fognari.
In copertina un particolare tratto dall’opera Water, anoniem, naar Crispijn van de Passe (II), 1613 – 1720; pubblicata per gentile concessione del Rijksmuseum di Amsterdam.