La Guerra delle Correnti: Thomas Edison contro Nikola Tesla

Nel 1880 c’era una massiccia guerra in corso tra i promotori della corrente continua (DC) e della corrente alternata (AC). La Guerra delle Correnti è stata una competizione commerciale del XIX secolo per il controllo dell’allora crescente mercato mondiale dell’energia elettrica. Questa guerra è stata una battaglia per il futuro dell’umanità. Vediamo com’è andata.

La strategia di Thomas Edison

Il nome di Thomas Edison era molto familiare a quei tempi, con oltre 1.000 invenzioni al suo attivo. Era assai difficile non trovare il suo nome in giro per le città americane, grazie alle sue creazioni come il fonografo, la macchina da presa cinematografica e la lampadina, tutte alimentate rigorosamente dalla corrente continua.

Non solo Edison era un grande inventore, ma era anche un uomo d’affari ed era in grado di trasformare quasi tutte le sue invenzioni in successi commerciali. Lo stesso non si può dire per il suo ex dipendente, Nikola Tesla, che ha praticamente ceduto il suo brevetto di corrente alternata a George Westinghouse, una mossa che alla fine avrebbe cambiato le sorti della battaglia.

Inutile dire che Edison era molto orgoglioso delle sue invenzioni e, grazie al sistema di distribuzione dell’elettricità a corrente continua, avrebbe fatto un mucchio di soldi. Così, quando arrivò il momento di decidere come sarebbe stato alimentato il futuro del mondo intero, Edison passò all’offensiva. Ma cerchiamo di capire i motivi di questa disputa spiegando brevemente le differenze tra corrente AC e DC.

Perché usiamo la corrente continua?

La corrente continua, a differenza della corrente alternata, è molto facile da usare, dato che fornisce una tensione costante e un flusso di elettroni unidirezionale. La batteria mostra un esempio perfetto di come funziona la corrente continua. Questa possiede un polo positivo e uno negativo. Quando la si collega ad un carico (ad esempio una lampadina), la corrente scorre solo in un verso (dal polo negativo al positivo).

Ma perché usiamo la corrente DC e quali sono i suoi i vantaggi? La risposta possiamo trovarla dentro al nostro computer. La maggior parte dell’elettronica digitale è alimentata da una corrente continua per una buona ragione. I computer funzionano mediante un codice binario, che è fondamentalmente un insieme di sequenze di 1 e 0 intrecciate in modi follemente creativi per dare vita a tutte le tue app, videogiochi e film. Il feed di facebook o lo smartphone da cui non puoi allontanare le dita utilizzano ampiamente il codice binario.

Il punto fondamentale è che questa logica binaria richiede un insieme di valori molto particolari, ovvero devono essere 1 o 0, acceso o spento; qualsiasi valore che sta nel mezzo non deve esistere. Poiché una tensione a corrente continua è costante, riesce a fornire lo stato corretto, ovvero uno stato di carica positiva “1” (acceso) oppure uno stato di carica negativa “0” (spento). Per cui, quando si utilizza la corrente continua come fonte di alimentazione, il computer è in grado di interpretare facilmente il codice binario.

I limiti della corrente continua

Nonostante il suo impiego in smartphone, televisori, notebook e persino veicoli elettrici, la corrente continua ha tre grandi limitazioni:

• alte tensioni: L’uso della corrente DC non è appropriata quando si deve alimentare un carico ad alta tensione come un frigorifero o una lavastoviglie;
• lunghe distanze: La corrente DC non può percorrere lunghe distanze a causa delle notevoli perdite lungo la linea;
• necessita di molte centrali elettriche: A causa della breve distanza che può percorrere è necessario installare molte più centrali elettriche in tutto il paese per portare la corrente nelle case delle persone.

Queste limitazioni furono un enorme problema per Edison durante il periodo della guerra tra le correnti. Come avrebbe potuto alimentare un’intera città, tanto meno un paese, quando la corrente DC poteva a malapena percorrere un miglio? La soluzione di Edison era quella di avere una centrale elettrica a corrente continua in ogni sezione della città.

Nel 1887, Edison pensava che la soluzione fosse nelle sue mani con 121 centrali elettriche sparse negli Stati Uniti. Ma il suo rivale con la corrente alternata incombeva in lontananza, per cui la soluzione della centrale elettrica locale di Edison non nacque mai. Un paese come gli Stati Uniti aveva bisogno di un sistema più robusto per fornire l’energia per centinaia di chilometri.

Perché usiamo la corrente alternata?

Con la corrente alternata il flusso di elettroni inverte la propria direzione, con un’alternanza che si verifica con frequenza fissa (tipicamente 50 Hz o 60 Hz). L’inversione di polarità avviene con una variazione progressiva secondo un andamento sinusoidale, nel quale il valore di corrente (e quindi di tensione) parte da zero e gradualmente aumenta in un determinato verso, raggiunge il suo valore massimo per poi diminuire fino a zero e riprendere nel verso opposto col medesimo andamento. Ovvero, quando si usa la corrente AC, il valore della tensione cambierà continuamente da positivo a negativo in un movimento ondulatorio.

La corrente alternata può essere trasportata per lunghe distanze con eccellenti rendimenti e poche dispersioni. Questo è il principale motivo per cui quasi tutte le abitazioni e gli uffici in tutto il mondo utilizzano la corrente alternata. Inoltre, la corrente alternata viene anche utilizzata per alimentare motori elettrici e grandi elettrodomestici, come lavastoviglie, frigoriferi, condizionatori e riscaldatori.

L’unico svantaggio della corrente di AC è che non può essere utilizzata direttamente da dispositivi come smartphone o laptop, motivo per cui bisogna trasformarla in DC. Questa è la ragione per cui quasi tutti i cavi di alimentazione per i tuoi dispositivi elettronici hanno quelle scatole nere attaccate al filo. Queste prendono la tensione alternata dalla presa di corrente e la trasformano in tensione DC in modo da alimentare i dispositivi elettronici.

Guerra delle correnti: la propaganda di Edison

Durante la guerra delle correnti, scienziati e uomini d’affari iniziarono a vedere i vantaggi dell’uso della corrente AC rispetto alla DC. Così Edison condusse una campagna di propaganda che doveva fondamentalmente criminalizzare la corrente alternata. Edison giocò sporco facendo anche fulminare gli animali in pubblico con la tensione AC per mostrare quanto fosse pericolosa rispetto alla DC. In aggiunta, i dipendenti di Edison si spinsero oltre progettando la prima sedia elettrica a corrente alternata.

Ad essere onesti, c’erano alcune preoccupazioni per la sicurezza della corrente alternata, e anche per buone ragioni. Ad esempio, nel 1888 a New York, un filo ad alta tensione AC di 6000 volt si ruppe durante una tempesta e finì per fulminare un bambino.

In realtà, il problema non era solamente l’uso della corrente alternata, ma anche dei cavi elettrici che avevano poco o nessun isolamento e nella mancata manutenzione delle linee elettriche. Quindi, con Edison all’attacco che faceva disinformazione diffondendo bugie a chiunque volesse ascoltarlo; il suo rivale, George Westinghouse, aveva bisogno di un supporto per difendere l’uso della corrente alternata. Westinghouse trovò manforte in un famoso prodigio di nome Nikola Tesla.

Guerra delle correnti: il giovane Nikola Tesla

Tesla arrivò negli Stati Uniti nel 1884 e inizialmente lavorò per Edison. I due erano inseparabili, lavoravano giorno e notte per migliorare le invenzioni di Edison. Ma a volte le amicizie finiscono e così accadde a quella tra Edison e Tesla, che si separarono dopo uno scontro di personalità.

Tesla continuò a depositare brevetti per diversi sistemi elettrici AC, che furono successivamente acquistati da George Westinghouse per una cifra di 60.000 dollari. Il resto della vita di Tesla è stata una spirale discendente, poiché aveva cercato di costruire un sistema di comunicazione wireless che fornisse elettricità gratuita in tutto il mondo. Il progetto fallì e questo passo falso lo privò di tutte le sue finanze finendo in bancarotta. Tesla non fu più la stessa persona, cominciò a soffrire di esaurimenti nervosi e finì per morire da solo nel suo appartamento all’età di 85 anni a New York.

Il declino della corrente continua

Nonostante Tesla avesse una vita piuttosto problematica e irregolare, ha indubbiamente contribuito a cambiare le sorti della battaglia tra le correnti. I suoi sistemi elettrici AC alla fine ebbero il sopravvento sui sistemi DC. La prima vittoria arrivò nel 1891 in Germania durante una mostra a Francoforte, dove fu dimostrata la prima trasmissione a lunga distanza mediante la corrente alternata, alimentando luci e motori. Alcune grandi figure professionali della General Electric erano presenti all’evento e furono impressionate. Un anno dopo la stessa azienda iniziò a investire in tecnologie AC.

George Westinghouse, con i brevetti di Tesla in mano, è stato anche in grado di assicurarsi un contratto per costruire una diga idroelettrica nelle cascate del Niagara che avrebbe trasmesso l’energia AC a tutta New York. Questa vittoria alla fine segnò il lento e graduale declino della corrente continua negli Stati Uniti e portò all’adozione della corrente AC come standard sia in America che in Europa.

La guerra delle correnti oggi

Oggi la Guerra delle Correnti è finita da molto tempo e possiamo affermare che non c’è stato davvero un vincitore, poiché sia la corrente AC che quella DC continuano a coesistere pacificamente, ognuna con le proprie applicazioni specifiche. Ma ci chiediamo se questo equilibrio sarà sempre mantenuto. Con l’interesse a produrre elettricità da fonti locali, come solare, eolico, ecc., convertire la corrente in AC solamente per portarla a casa nostra, e poi di nuovo in DC per alimentare i nostri dispositivi causa un enorme spreco di energia.

Forse Edison non si sbagliava quando pensava ad una centrale elettrica locale. Difatti, oggi abbiamo iniziato a vedere la rinascita di microreti che danno una svolta moderna alla visione di Edison e proprio questo potrebbe essere il modo in cui verranno alimentate le nostre case nel futuro.