Frank Shuman ( / ˈ ʃ uː m ə n / ; 23 de enero de 1862 - 28 de abril de 1918) fue un inventor, ingeniero y pionero de la energía solar estadounidense conocido por su trabajo en motores solares, especialmente aquellos que usaban energía solar para calentar agua que produciría vapor.
Shuman nació en 1862 en Brooklyn , Nueva York . A los 18 años se saltó la universidad y empezó a trabajar como químico en una empresa de tintes de anilina en Virginia Occidental . En 1891 se mudó a Filadelfia para trabajar con su tío Frank Schumann, que había conservado la ortografía alemana original del apellido familiar. [1] Schumann era presidente de Tacony Iron & Metal Works, la empresa contratada para fundir la estatua de William Penn para el Ayuntamiento de Filadelfia , y a Shuman se le asignó la tarea de idear un método para galvanizar la estatua con capas de aluminio protector . [2]
En 1891 [3] Frank Shuman inventó el vidrio de seguridad con alambre , por el que obtuvo una patente en 1892. [4] Se emitieron patentes adicionales relacionadas con el proceso de fabricación de vidrio con alambre y máquinas para fabricar vidrio con alambre. En 1914 Shuman inventó un proceso para fabricar vidrio de seguridad laminado, llamado vidrio de seguridad, [5] y fabricado por la Safety Glass Company. En 1916 patentó una "señal de peligro" para los cruces de ferrocarril, [6] así como el uso de oxígeno líquido o aire líquido para propulsar un submarino. [7]
El 20 de agosto de 1897, Shuman inventó un motor solar que funcionaba reflejando la energía solar sobre cajas de un pie cuadrado llenas de éter, que tiene un punto de ebullición más bajo que el agua, y que contenían tubos negros en el interior, que a su vez impulsaban una máquina de vapor de juguete. La pequeña máquina de vapor funcionó de forma continua durante más de dos años en días soleados junto a un estanque en la casa de Shuman.
En 1908, Shuman formó la Sun Shine Power Company con la intención de construir plantas de energía más grandes. Él, junto con su asesor técnico ASE Ackermann y el físico británico Sir Charles Vernon Boys , [ cita requerida ] desarrolló un sistema mejorado que utiliza espejos para reflejar la energía solar sobre las cajas colectoras, aumentando la capacidad de calentamiento tanto que ahora se podía usar agua en lugar de éter. También desarrolló una turbina de vapor de baja presión, ya que la mayoría de las máquinas de vapor antiguas de 1910 se construyeron para vapor y no para agua calentada por el sol. La turbina de Shuman procesaba energía cuatro veces más rápido que cualquier máquina de su época. Luego, Shuman construyó una máquina de vapor a gran escala que funcionaba con vapor de baja presión, lo que le permitió patentar todo el sistema de motor solar en 1912. Scientific American volvió a presentar a Shuman en sus números del 4 de febrero de 1911 y del 30 de septiembre de 1911.
Shuman construyó la primera central termosolar del mundo en Maadi , Egipto (1912-1913). La planta de Shuman utilizaba canales en forma de semicírculo para alimentar un motor de 60-70 caballos de fuerza que bombeaba 6.000 galones de agua por minuto desde el río Nilo hasta los campos de algodón adyacentes. Su sistema incluía una serie de mejoras tecnológicas, incluidas placas de absorción con paneles dobles separados por un espacio de aire de una pulgada. Aunque el estallido de la Primera Guerra Mundial y el descubrimiento de petróleo barato en la década de 1930 desalentaron el avance de la energía solar, la visión y el diseño básico de Shuman resucitaron en la década de 1970 con una nueva ola de interés en la energía termosolar. [8]
Hemos demostrado el beneficio comercial de la energía solar en los trópicos y, más particularmente, hemos demostrado que, una vez agotadas nuestras reservas de petróleo y carbón, la raza humana puede recibir energía ilimitada de los rayos del sol.
— Frank Shuman, New York Times , 2 de julio de 1916 [9]
Shuman murió en su casa de la calle Disston en Tacony en 1918. [10] Su gran casa y sus laboratorios todavía se encuentran en la sección Tacony de Filadelfia , como un edificio de apartamentos y garajes. Se agregaron al registro histórico en octubre de 2019, lo que significa que no se pueden demoler ni alterar significativamente sin el permiso de la Comisión Histórica. [11]
Fuente: [12]
En la 11ª Bienal Internacional de Arte Contemporáneo de El Cairo, celebrada en 2008-2009, la pareja de artistas suizos Christina Hemauer y Roman Keller llamaron la atención sobre el Proyecto Solar de Shuman. Su contribución, titulada "Motor solar nº 1", constaba de dos partes: además de una reconstrucción de dos segmentos de los motores solares, construyeron un stand que ofrecía información sobre el proyecto de Shuman y sobre la energía solar en general. En la pared situada detrás del stand de información había una cita (en inglés y en árabe) de Shuman: "De una cosa estoy seguro, y es que la raza humana debe finalmente utilizar la energía solar directa o volver a la barbarie". Frank Shuman, 1914