Durante tutto il XIX secolo, il mondo si muoveva a vapore. Tuttavia, non era una tecnologia perfetta a causa del suo ampio consumo di combustibile e del rischio naturale delle caldaie, che potevano causare gravi incidenti. Il motore Stirling ha cercato di imporsi nell'industria con promesse di maggiore efficienza e sicurezza, e in termini generali possiamo dire che le ha mantenute, ma ha avuto una presenza più diffusa in applicazioni a bassa potenza, inclusi ventilatori e giradischi.
Oggi non ci sono dubbi che il petrolio e la combustione interna abbiano divorato tutto, ma il vapore è stata «la soluzione definitiva» a suo tempo, e ha anche affrontato una certa concorrenza sotto forma del motore Stirling. All'inizio di settembre abbiamo spiegato come costruire una variante fatta in casa ed educativa a bassissimo costo, e il semplice fatto di vedere il motore in funzione rivela il suo potenziale.
Come funziona il motore Stirling
In sostanza, il motore ha la capacità di trasformare una differenza di temperatura in lavoro meccanico, utilizzando un fluido (in questo caso aria, ma è possibile usare altri gas) grazie alla sua espansione e compressione. Tutto inizia con un cilindro sigillato, pieno d'aria. Se lo riscaldiamo, la pressione sale, e se lo raffreddiamo, scende. Ora, se sopra quel cilindro ne mettiamo un altro con un piccolo pistone, il movimento del pistone «sale» con l'aumento della pressione e «scende» con la sua caduta.
Se al cilindro principale aggiungiamo un disco o pistone che si sposta accompagnando il cambiamento di pressione, e colleghiamo il pistone e lo stantuffo in modo che si retroalimentino a vicenda (con l'aiuto di un volano), il ciclo resterà attivo finché esisterà la differenza di temperatura.
Applicazioni domestiche del motore Stirling
Questa è solo una variante del motore Stirling. Sono state sviluppate anche versioni con un numero maggiore di pistoni, sempre con l'obiettivo di ottimizzare le prestazioni generali. Ma al di là di questi sforzi, il motore Stirling non è riuscito a farsi strada nell'industria pesante, e all'inizio del XX secolo è finito per diventare un «motore domestico». Che tipo di apparecchi hanno adottato il motore Stirling? Prima di tutto, i ventilatori:
Il modello mostrato nel video è stato realizzato da Hubertus Raab a Zeitz, in Germania. Una lampada che a prima vista non è così piccola (alimentata a cherosene o altro combustibile simile) funge da fonte di calore, mentre le pale del ventilatore sono collegate direttamente al volano con un albero. Il suo livello di rumore non è superiore a quello di una macchina da cucire dell'epoca (1909-1910), ed è impressionante come funzioni anche dopo aver rimosso la lampada.
Il grammofono Maestrophone
Di seguito abbiamo una demo del cosiddetto «Paillard Maestrophone No. 205», un grammofono-giradischi lanciato sul mercato nel 1910. A quel tempo, le uniche due opzioni erano l'elettricità (costosa, rischiosa e di disponibilità limitata) o i modelli «a corda». Il Maestrophone ha cercato di porsi come «terza opzione», con un piccolo fornello ad alcool e una custodia che permetteva all'utente di vedere sia il movimento del meccanismo che la fiamma.
Purtroppo, non andò molto bene. Sebbene fosse silenzioso ed efficiente, alcune unità finirono avvolte dalle fiamme nonostante la ventilazione e le piastre di amianto (Fuoco + alcol + custodia di legno = Cattiva idea). Il Maestrophone era anche molto costoso e cessò la produzione con l'inizio della Prima Guerra Mondiale.
Scatole musicali e progetti fai-da-te
Le scatole musicali con motori Stirling non sono necessariamente antiche. In effetti, godono di una certa popolarità nel mondo del fai-da-te e sono progetti eccellenti per chiunque sia disposto ad accettare una simile sfida. Alcuni dei design finali sono pura bellezza, combinando pezzi di bronzo, cristallo e legno. Uno degli obiettivi principali è ridurre il rumore, in modo che non interferisca con la riproduzione della musica.
E ricorda, puoi comprare un motore Stirling oggi e tenerlo come ornamento sulla scrivania. Disponibili a partire da 15 euro, in molteplici configurazioni e dimensioni.
