Chi ha inventato la lampadina? Edison, Swan e i pionieri della luce elettrica

Chi ha inventato la lampadina? La risposta più diffusa è Thomas Alva Edison, che il 27 gennaio 1880 ottenne negli Stati Uniti il brevetto per una lampada elettrica a incandescenza. Ma la storia è più ricca: prima di lui molti scienziati e inventori avevano già prodotto luce con l’elettricità, e nello stesso periodo in Inghilterra Joseph Wilson Swan arrivò a un risultato molto simile. Edison non inventò dal nulla l’idea della lampadina: la rese pratica, durevole e pronta per entrare nelle case. In questo articolo ripercorriamo le tappe principali, i protagonisti e le dispute sui brevetti.

Una invenzione con molti padri

Come la maggior parte delle grandi invenzioni, anche la lampadina non si può attribuire a una sola persona. Lo ricorda il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti nella sua storia della lampadina: il risultato finale è nato da una serie di piccoli miglioramenti, ciascuno costruito sulle idee degli inventori precedenti.

Il punto di partenza fu la pila elettrica di Alessandro Volta, costruita alla fine del 1799 e annunciata in una lettera del 20 marzo 1800 alla Royal Society di Londra. Da quel momento gli scienziati ebbero a disposizione una corrente continua con cui sperimentare, e tra le prime cose che scoprirono c’è proprio il fatto che l’elettricità può produrre luce.

Prima di Edison: Davy e l’arco elettrico

Uno dei primi a mostrare una luce elettrica intensa fu il chimico inglese Humphry Davy. Facendo passare la corrente tra due bacchette di carbone, prima messe a contatto e poi leggermente separate, ottenne un ponte luminoso abbagliante: l’arco voltaico, un fenomeno che l’enciclopedia Treccani fa risalire al 1808. Il nome “voltaico” è un omaggio a Volta, ma la scoperta dell’arco si deve a Davy.

Le lampade ad arco erano molto luminose ma poco adatte a una casa: producevano una luce troppo forte, molto calore e richiedevano correnti intense. Per questo, nei decenni successivi, molti inventori cercarono un’altra strada: scaldare un sottile filamento fino a farlo diventare incandescente, cioè luminoso per effetto della temperatura.

Quarant’anni di tentativi

Secondo il Dipartimento dell’Energia statunitense, nel 1835 fu mostrata per la prima volta una luce elettrica costante, e per circa quarant’anni scienziati di tutto il mondo lavorarono sulla lampada a incandescenza. I problemi principali erano due: il materiale del filamento e l’ambiente dentro il bulbo. Se nel vetro resta l’aria, il filamento brucia in fretta; per questo bisognava togliere quasi tutta l’aria, creando il vuoto. Le prime lampade duravano poco, costavano troppo o consumavano troppa energia. L’Enciclopedia dei ragazzi Treccani ricorda anche che nel 1875 Henry Woodward depositò un brevetto per una lampadina elettrica.

Il contributo di Edison

Thomas Alva Edison, nato a Milan, in Ohio, nel 1847 e morto a West Orange nel 1931, è considerato uno dei più grandi inventori della storia. Nel suo laboratorio di Menlo Park, nel New Jersey, guidava un gruppo di tecnici e ricercatori: un modo di lavorare che anticipava i moderni laboratori di ricerca e sviluppo.

Il gruppo di Edison si concentrò soprattutto sul filamento: provò il carbone, poi il platino, e infine tornò al carbone. Secondo il Dipartimento dell’Energia, nell’ottobre del 1879 il team ottenne una lampadina con un filamento di filo di cotone carbonizzato che durò circa 14 ore e mezza. Le prove continuarono fino a un filamento di bambù carbonizzato, che portò la durata delle lampade fino a 1.200 ore e rimase lo standard per una decina d’anni. Edison migliorò anche la pompa per fare il vuoto nel bulbo e sviluppò l’attacco a vite che ancora oggi porta il suo nome.

Il brevetto del 1880

Il 27 gennaio 1880 l’Ufficio brevetti statunitense concesse a Edison il brevetto numero 223.898 per una “lampada elettrica”. Come precisano gli Archivi nazionali degli Stati Uniti, quel brevetto riguardava un miglioramento delle lampade elettriche, non la loro invenzione: grazie al filamento di carbone e alle altre scelte di progetto, però, la lampada di Edison era affidabile, sicura e pratica. Nel corso della sua vita Edison accumulò oltre mille brevetti.

Joseph Swan, il rivale inglese

Mentre Edison lavorava negli Stati Uniti, in Inghilterra ci riusciva anche Joseph Wilson Swan, nato a Sunderland nel 1828 e morto a Warlingham nel 1914. La voce dedicata a Swan dall’enciclopedia Treccani lo descrive come uno dei pionieri dell’illuminazione elettrica, capace come Edison di produrre lampade a incandescenza su scala industriale. A lui si deve anche l’attacco a baionetta che porta il suo nome.

Edison e Swan arrivarono quasi nello stesso momento alla lampada con filamento di carbone e ottennero entrambi brevetti, uno negli Stati Uniti e l’altro in Inghilterra. Ne nacque una disputa sui diritti, risolta in modo pratico: in Inghilterra la società di Edison si fuse con quella di Swan, dando vita alla Ediswan.

Le altre dispute sui brevetti

Anche negli Stati Uniti Edison non era solo. William Sawyer e Albon Man avevano ottenuto un brevetto statunitense per una lampada a incandescenza, e si discusse a lungo se i brevetti di Edison violassero quelli di altri inventori. Alla fine la società americana di Edison si unì alla Thomson-Houston Electric Company, che produceva lampadine con il brevetto Sawyer-Man: dalla fusione nacque la General Electric.

Le tappe principali in una tabella

Non solo una lampadina: un intero sistema

Ciò che rende davvero speciale il contributo di Edison è che non si fermò alla lampadina. Per illuminare le città servivano la produzione e la distribuzione della corrente, i cavi, gli interruttori e un modo per misurare i consumi. Prendendo a modello l’illuminazione a gas, nel 1882 Edison mostrò a Londra, con l’impianto di Holborn Viaduct, che l’elettricità poteva essere distribuita da un generatore centrale. Negli stessi anni avviò a New York la centrale di Pearl Street, a Manhattan, il primo servizio elettrico commerciale, e sviluppò il primo contatore elettrico per sapere quanta energia usava ogni cliente.

Senza questo sistema la lampadina sarebbe rimasta una curiosità da laboratorio. È anche per questo che il nome di Edison è rimasto legato all’invenzione più di quello degli altri pionieri.

Consiglio: quando leggi che qualcuno “ha inventato” un oggetto, chiediti sempre che cosa ha fatto di preciso: lo ha ideato per primo, lo ha brevettato o lo ha reso pratico e diffuso? Nel caso della lampadina le tre risposte portano a persone diverse.

Dopo Edison: tungsteno e gas inerte

La storia della lampadina non finisce nel 1880. Nel 1904 alcuni inventori europei introdussero il filamento di tungsteno, che durava di più e faceva una luce più brillante del carbone. Nel 1913 Irving Langmuir scoprì che riempire il bulbo con un gas inerte, come l’azoto, ne raddoppiava l’efficienza. Eppure, ancora negli anni Cinquanta, le lampadine a incandescenza trasformavano in luce solo circa il 10% dell’energia consumata: il resto diventava calore. Questo limite ha spinto la ricerca verso altre tecnologie, come le lampade fluorescenti e poi i LED.

Domande frequenti

Quindi la lampadina l’ha inventata Edison o no?

Edison non fu il primo a produrre luce con l’elettricità né il primo a costruire una lampada a incandescenza. Fu però tra i primi a realizzarne una pratica e durevole, la brevettò nel 1880 e creò il sistema elettrico necessario per usarla nelle case e nelle città.

Chi era Joseph Swan?

Era un inventore inglese, nato a Sunderland nel 1828, che sviluppò una lampada a incandescenza con filamento di carbone negli stessi anni di Edison. Le loro società in Inghilterra si unirono nella Ediswan.

Che cosa c’entra Humphry Davy con la lampadina?

Davy scoprì l’arco voltaico, una luce elettrica intensissima prodotta tra due bacchette di carbone. Non era ancora una lampadina a incandescenza, ma dimostrò che l’elettricità poteva illuminare.

Di che materiale era il filamento della lampadina di Edison?

Era di carbonio. Il gruppo di Edison provò prima un filo di cotone carbonizzato e poi un filamento di bambù carbonizzato, molto più durevole. Dal 1904 si diffuse il filamento di tungsteno.

Perché le lampadine a incandescenza sono state sostituite?

Perché sprecano gran parte dell’energia in calore invece che in luce. Tecnologie più recenti, come le lampade fluorescenti e i LED, producono la stessa luce consumando molto meno.