Cuộc cạnh tranh tay ba giữa các nhà phát minh về dòng điện

Thứ Bảy, 01 Tháng Tư 2023

Trớ trêu thay, dù Thomas Edison đã phát minh ra bóng đèn thực dụng với giá cả phải chăng đầu tiên, nhưng ông lại không làm được điều tương tự với việc mang điện năng đi xa.

Ở chiều ngược lại, những người đang được tôn vinh về hệ thống truyền tải điện chính là George Westinghouse, nhà phát minh ra phanh khí nén dùng trong đường sắt, và Nikola Tesla, một kỹ sư có tầm nhìn xa đến từ Đế chế Áo.

Vào những năm 1880, cả ba người đã chiến đấu để xem công nghệ truyền tải điện của ai mới là vượt trội. Sự cạnh tranh tay ba giữa các nhà phát minh là tiền đề của bộ phim The Current War (Trận chiến ánh sáng), với sự tham gia của Benedict Cumberbatch trong vai Edison, Nicholas Hoult trong vai Tesla và Michael Shannon trong vai Westinghouse. Edison muốn phổ biến dòng điện một chiều (DC), trong khi đó Westinghouse lại nghiêng về dòng xoay chiều (AC). Theo giải thích của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ thì dòng điện một chiều \”chạy liên tục theo một hướng, như trong pin hoặc pin nhiên liệu\”, trong khi \”\”dòng điện xoay chiều đảo chiều một số lần nhất định mỗi giây mà cụ thể là 60 lần mỗi giây tại Hoa Kỳ, và có thể được chuyển đổi sang các mức điện áp khác tương đối dễ dàng bằng máy biến áp\”.

Về mặt phát triển động cơ điện thì DC lại vượt chội hơn AC.

Nhưng sự khác biệt giữa cả hai dòng điện đã vượt ra ngoài định nghĩa nêu trên.

Jill Jonnes, tác giả của bộ Empires of Light: Edison, Tesla, Westinghouse và the Race to Electrify the World, cho biết: \”Nếu chúng ta đang sống trong thế giới của Edison, thì cứ mỗi một hoặc hai dặm, ta sẽ phải đặt một nhà máy phát điện chạy bằng than đá, bởi dòng điện một chiều DC không thể truyền tải đi xa được\”. \”Điểm mạnh của dòng điện xoay chiều AC chính là bạn có thể gửi nó đi khoảng cách xa, hạ thế qua một trạm biến áp khác, và phân phối nó ra khu vực lân cận khi cần\”.

Mặt khác, về mặt phát triển động cơ điện thì DC lại vượt chội hơn AC. Nhìn về tương lai của việc cung cấp năng lượng cho máy móc, nhà máy và các thiết bị thì việc nắm được trong tay thiết kế của động cơ điện chính là điểm có tiềm năng kinh doanh rất lớn. Song Tesla lại muốn phát triển một động cơ điện xoay chiều, và đã tìm cách để nhận được sự ủng hộ của Edison khi làm việc cho Edison ở New York vào năm 1884; Tesla rời đi sau sáu tháng đó khi thấy rõ Edison không quan tâm mấy đến ý tưởng này.

Edison muốn tiếp tục chứng minh hệ thống DC tốt hơn, bất chấp những hạn chế của nó, vì vậy ông tập trung vào thực tế rằng dòng điện xoay chiều hoạt động ở mức điện năng cao hơn nhiều so với dòng điện một chiều. Vì thế, ông cho rằng, nó cũng sẽ phải nguy hiểm hơn. Ông đã từng viết vào năm 1886, \”Westinghouse sẽ chỉ cần sáu tháng kể từ khi triển khai hệ thống của mình ở bất kì quy mô nào để giết một khách hàng\”.

Cơ hội để ông chứng minh điều mình nói đã xuất hiện vào năm sau đó.

Năm 1887, Alfred Southwick là thành viên của một ủy ban do cơ quan lập pháp bang New York thành lập để tìm giải pháp thay thế hình phạt tử hình sau kết quả ngoài ý muốn của một loạt án treo cổ. Ông đã viết thư cho Edison để xin ý kiến. Edison ban đầu phản ứng miễn cưỡng vì ông luôn phản đối án tử hình, nhưng sau đó ông lại nhận thấy đây là cơ hội để làm mất uy tín của Westinghouse. Ông khuyến nghị dòng điện xoay chiều do Westinghouse \”sản xuất\” là \”thứ tốt nhất\” để lấy mạng người \”ngay lập tức\” mà \”ít đau đớn nhất\”.

Một ấn bản đặc biệt xuất bản năm 2010 của tạp chí TIME về thành tựu của Edison viết rằng Edison và Harold Brown, đối thủ của Westinghouse, người đang sử dụng phòng thí nghiệm Edison tại West Orange, đã thấy được rằng một con chó có thể chịu được dòng DC 1000V nhưng sẽ ngay lập tức bị giết chết bởi dòng AC dưới 300V. Trong một cuộc họp báo, Brown đã trích điện một chú chó tên Dash nặng 34,5 kg. Brown đảm nhận thiết kế chiếc ghế điện đầu tiên, còn Edison là người cung cấp máy phát điện xoay chiều.

Vào lúc 6:40 sáng ngày 6/8/1890, trong nhà tù Auburn State ở ngoại ô New York, William Kemmler, người bị kết tội giết vợ, đã bị trích điện AC 1300V trong 17 giây nhưng không chết. Sau đó người ta đã nâng mức điện áp lên 2000V. Bốn phút sau, thi thể bốc cháy và tên này được tuyên bố là đã chết.

Bất chấp những nỗ lực của Edison, sự cố không đủ để đánh ngã đối thủ của ông.

Sau khi Tesla trình diễn động cơ điện xoay chiều của mình vào năm 1888, Westinghouse đã mua lại bằng sáng chế của Tesla và thuê ông để ông có thể thương mại hóa động cơ.

Jonnes nói: \”Một khi Tesla giải quyết được vấn đề làm sao để tạo ra một động cơ có thể hoạt động bằng dòng AC, thì đó chính là lúc kết quả đã ngã ngũ\”.

Công ty của Westinghouse đã thắng trong phiên đấu thầu cũng cấp điện cho Hội chợ Thế giới diễn ra tại Chicago vào năm 1893. Cảnh tượng rực rỡ đó đã kết thúc \”Cuộc chiến ánh sáng\”. Cùng năm đó, công ty của Westinghouse đã ký kết hợp đồng lắp đặt máy phát điện xoay chiều tại Niagara Falls, và vào năm 1895, nhà máy thủy điện đầu tiên được đưa vào hoạt động tại đây.

Nhưng sự nghiệp phát minh của Edison vẫn chưa kết thúc. Máy ảnh ghi hình chuyển động và máy hoạt ảnh (Kinetoscope) đã giúp ông trở lại vị thế đi đầu trong việc phát minh ra phim ảnh.

Nếu xét về độ nhận diện tên vận dụng gia đình thì Edison đã chiến thắng trong lòng người tiêu dùng – ít nhất là cho đến gần đây, khi mà danh hiệu của ông bị cạnh tranh mạnh mẽ bởi xe điện của Elon Musk. Những chiếc xe ấy có lẽ sẽ hợp với người cùng tên với chúng nhất vì Tesla luôn là một người yêu thích sự cầu toàn, chỉn chu trong cuộc sống. Nhưng suy cho cùng, việc phát minh ra những thứ được sử dụng thường ngày đã chứng tỏ chìa khóa cho sự nổi tiếng của Edison.

\”Điểm mà tôi luôn muốn nhắc tới ở Edison, về lý do tại sao ông ấy là nhà phát minh nổi tiếng nhất, chính là chúng ta đều hiểu những phát minh của ông và đều sinh sống trong những tiện nghi không đo đếm được của chúng\”, Jonnes bày tỏ.