Lester Allan Pelton (5 de septiembre de 1829 - 14 de marzo de 1908) fue un inventor estadounidense que contribuyó significativamente al desarrollo de la hidroelectricidad y la energía hidroeléctrica en el Viejo Oeste estadounidense , así como en todo el mundo. A fines de la década de 1870, inventó la rueda hidráulica Pelton , en ese momento el diseño más eficiente de la turbina hidráulica de impulso . Reconocido como uno de los padres de la energía hidroeléctrica, fue galardonado con la Medalla Elliott Cresson durante su vida y es un miembro del Salón Nacional de la Fama de los Inventores . [1]
Lester A. Pelton nació en una cabaña de troncos [2] en la zona rural de Vermilion Twp., en el condado de Erie, Ohio . [3] Su abuelo, el capitán Josiah Pelton, que perdió la mayor parte de sus bienes como capitán de barco durante la era de la Guerra de 1812, poco después trajo a su familia a Ohio. [3] [4] El padre de Lester era Allen Pelton, [3] y su madre era Fanny Cuddeback, de otra familia de pioneros locales. De joven, Lester trabajó en la granja de su familia y probablemente asistió a la escuela primaria cercana "Cuddeback". [5]
En 1850, el joven Pelton, junto con varios otros hombres locales, emigró de Ohio para participar en la fiebre del oro de California . No tuvo éxito como minero de oro, pero pescó en el río Sacramento y vendió su captura localmente; y trabajó en la molienda de madera y la carpintería. En 1860, después de los descubrimientos de oro en la cercana Sierra Nevada, se trasladó a Camptonville , cerca del río Yuba y la zona de la veta madre de California , donde se ganó la vida como mecánico de molinos y carpintero . Pelton pasó gran parte de su tiempo leyendo y observando la actividad minera; su trabajo y sus estudios le proporcionaron un conocimiento crítico de los equipos y procesos de minería y los principios de ingeniería relacionados. [6]
.png/1280px-Pelton_wheel_(patent).png)
Las ideas de Pelton para mejorar la rueda hidráulica de turbina surgieron de sus estudios sobre equipos y operaciones mineras en la región de la fiebre del oro de California. A continuación se presentan descripciones resumidas de la tecnología local observada por Pelton y de la ciencia mediante la cual su rueda hidráulica de turbina extrae energía cinética de un arroyo de montaña.
El calor del vapor alimentaba gran parte de las actividades mineras locales, pero requería mucha madera como combustible; los bosques cercanos eran diezmados rutinariamente. También se utilizaban ruedas hidráulicas de turbina para suministrar energía, pero eran ineficientes para convertir la energía cinética de los arroyos de montaña en caballos de fuerza. DP Stern informa: "Según un artículo de 1939 de WF Durand de la Universidad de Stanford en Ingeniería mecánica, la invención de Pelton comenzó a partir de una observación accidental en algún momento de la década de 1870. Pelton estaba observando una turbina hidráulica que giraba cuando la llave que sujetaba la rueda a su eje se deslizó, haciendo que se desalineara. En lugar de que el chorro golpeara las copas en su centro, el deslizamiento hizo que golpeara cerca del borde; en lugar de detener el flujo de agua, ahora se desviaba en un semicírculo, saliendo de nuevo con la dirección invertida. Sorprendentemente, la turbina ahora se movía más rápido. Ese fue el gran descubrimiento de Pelton. En otras turbinas, el chorro golpeaba el centro de la copa y el chapoteo del agua que impactaba desperdiciaba energía". [6]
Mediante experimentos y modelos, Pelton mejoró la eficiencia de la rueda Knight (desarrollada anteriormente por Knight Foundry en el cercano Sutter Creek ). La rueda Knight recibía el chorro de agua de la corriente ligeramente descentrado y en ángulo en una única copa de turbina. Alternativamente, la rueda Pelton, al desplegar una copa doble dividida (en efecto, dos copas una al lado de la otra) y luego dividir el chorro de agua que incide directamente sobre la paleta común de la copa doble, capturaba la energía cinética de una corriente de manera más eficiente. Hubo dos resultados principales del diseño de Pelton: consolidó la introducción de una nueva ciencia física en la antigua búsqueda humana para desarrollar la energía hidroeléctrica, es decir, la ciencia de la turbina de impulso en oposición a la turbina de reacción ; y revolucionó el uso de turbinas adaptadas para sitios de gran altura (es decir, energía de elevación). Antes de Pelton, casi todas las turbinas de agua eran máquinas de reacción impulsadas por la presión del agua, o la altura , mientras que la rueda de Pelton era impulsada por la energía cinética de un chorro de agua de alta velocidad que podía desarrollarse convenientemente a partir de un pequeño arroyo de montaña. [6]
A finales de la década de 1870, Pelton modeló, probó y fabricó su primera rueda de turbina, denominada Pelton Runner (que más tarde se referiría solo a las palas de impulso) en la Miners Foundry en Nevada City, California . [7] En 1878, en la mina Mayflower en Nevada City, instaló la primera rueda Pelton operativa. En ese momento, la rueda de Knight Foundry se vendía como el estándar de la industria, pero en una competencia cara a cara organizada en 1883 en la mina Idaho en el cercano Grass Valley , el diseño de Pelton demostró ser mucho más eficiente. [8] El diseño de Pelton proporcionó un 90 por ciento de eficiencia (de conversión de la energía cinética del flujo de la corriente en caballos de fuerza) mientras que el siguiente mejor competidor logró menos del 77 por ciento, en un momento en que la mayoría de las ruedas hidráulicas existentes generalmente tenían una calificación inferior al 40 por ciento. [1] [6]
La rueda Pelton también proporcionaba energía sostenida durante condiciones (típicas) de bajo caudal en un arroyo de montaña. En 1887, un minero conectó la rueda Pelton a una dinamo y produjo la primera energía hidroeléctrica en Sierra Nevada . [ cita requerida ]
En 1895, la instalación más grande de la rueda de Pelton durante su vida se logró en la central eléctrica de la mina North Star , Grass Valley, California, por el ingeniero Arthur De Wint Foote , quien diseñó e instaló una rueda de gran tamaño de 30 pies de diámetro; funcionó con éxito, aumentando en gran medida la energía hidroeléctrica suministrada por los rodetes Pelton para producir aire comprimido para las operaciones mineras. [ cita requerida ]
Pelton patentó su rueda, así como su novedoso diseño del rodete de doble copa, y en 1888 formó la Pelton Water Wheel Company en San Francisco para satisfacer la creciente demanda de energía hidroeléctrica e hidroelectricidad en todo Occidente y en todo el mundo. [6] "Pelton" es una marca registrada de los productos de esa empresa, pero el término se usa ampliamente de forma genérica para turbinas de impulso similares. [ cita requerida ]
Pelton murió en California a la edad de setenta y ocho años y está enterrado en el cementerio de su familia en Vermilion, Ohio. Su diseño de la turbina Pelton aún se utiliza para producir energía hidroeléctrica en los Estados Unidos y en todo el mundo, como se muestra aquí . Diseños posteriores como la turbina Turgo , patentada por primera vez en 1919, y la turbina Banki se inspiraron en la rueda Pelton. [ cita requerida ]
En 1895, el Instituto Franklin de Filadelfia ( Pensilvania ) otorgó a Lester Pelton la Medalla Elliott Cresson (que luego pasó a llamarse Medalla Benjamin Franklin ) por sus logros en el campo de la invención tecnológica. En 2006, fue incluido póstumamente en el Salón Nacional de la Fama de los Inventores en Alexandra ( Virginia) , anteriormente en Akron (Ohio). [1] Hay monumentos y memoriales que celebran a Pelton y al Pelton Runner en Camptonville (California), en la Miners Foundry (Fundición de mineros) en Nevada City (California) y en el Museo Smithsonian de Washington DC , el California Resort de Disneyland en Anaheim , entre otros sitios. [7]
En 1958, el actor William Hudson fue elegido para interpretar a Pelton en el episodio "La rueda de la fortuna" de la serie de televisión antológica Death Valley Days , presentada por Stanley Andrews . El episodio se centra en el desarrollo de los principios de la minería hidráulica por parte de Pelton. [9] [¿ Fuente poco fiable? ]
Medios relacionados con Lester Allan Pelton en Wikimedia Commons
