الثورة الصناعية (جزء2)

وفي الستينيات من القرن الثامن عشر الميلادي، أحدث اختراع آلتين ثورة في صناعة النسيج. كانت إحداهما دولاب الغزل الذي اخترعه جِيمس هارجريفز، وهو غَزَّال ونجَّار من بلاكبيرن، والآلة الأخرى هي دولاب الغزل الهيكلي أو آلة الغزل القديمة التي اخترعها السير ريتشارد أركرايت، من برستون. وقد حلَّت كلتا الآلتين العديد من مشاكل الغزل الدوَّار، خاصة في مجال إنتاج الغزل المُستخدم في صناعة القماش الخشن.

وفيما بين عامي 1774 و 1779م، اخترع نسَّاج من لانكشاير يدعى صمويل كرومتون الميول وهي آلة للغزل تجمع بين سمات المغزلة الآلية ودولاب الغزل الهيكلي، وفي الوقت المناسب حلَّت محلهما. وهذه الآلة ذات فعالية بصفة خاصة في نسج الغزل الناعم للقماش ذي النوعية العالية، المستورد من الهند. وخلال الثمانينيات والتسعينيات من القرن الثامن عشر الميلادي، تم تصنيع أحجام أكبر من هذه الآلة، ذات بكرات معدنية، ومئات من الأعمدة. وأنهت هذه الآلات الصناعية.
ظهر أول مصنع للنسيج في بريطانيا في الأربعينيات من القرن الثامن عشر الميلادي. وبحلول التسعينيات من القرن الثامن عشر، صار بإنجلترا 120 مصنعًا للنسيج، كما تم إنشاء العديد من المصانع في أسكتلندا.

آلات النسيج. حتى بدايات القرن التاسع عشر الميلادي، كان كل النسيج تقريبًا يُنجز على الأنوال اليدوية، إذ إنه لم يتقدم أحد ليحل مشاكل النسيج الآلية. وفي عام 1733م، قام جون كاي، صانع ساعات الحائط من لانكشاير باختراع آلة تحريك مكوك النول. وقامت هذه الآلة بكل الحركات التي يتطلبها النَّسج، لكنها غالبًا لم تؤد عملها في عملية النسج بإتقان تام.

وفي منتصف الثمانينيات من القرن الثامن عشر الميلادي، قام قسّ يُدعى إدموند كارترايت باختراع نول يعمل بالطاقة البخارية. وفي سنة 1803م، قام جون هُروكس، وهو صانع آلات من لانكشاير، بصناعة نول من المعدن بالكامل. وقام صانعو آلات بريطانيون آخرون بعمل تحسينات إضافية في النول البخاري خلال بدايات القرن التاسع عشر. وبحلول عام 1835 م، كان في بريطانيا 120,000 نول بخاري، استخدم معظمها لنسج القطن. وبعد منتصف القرن التاسع عشر، صارت الأنوال اليدوية تستخدم فقط لصناعة القماش ذي الأشكال الزخرفية والذي استحالت صناعتُه حتى ذلك الوقت على أنوال ذات محرك آلي. انظر : النسج.

المحرك البخاري. كان العديد من مخترعات الثورة الصناعية الأكثر أهمية يحتاج لقدرة أكبر بكثير مما توفره الخيول أو الدواليب المائية. ولكن الصناعة تحتاج إلى مصدر جديد زهيد السعر وفعَّال من القدرة، وقد وجدته في الآلة البخارية.

تم إنتاج أول محرك بخاري تجاري عام 1698م. وفي ذلك العام سجل توماس سافري، ضابط الجيش من كورنوول، براءة اختراع محرك ضخ يستخدم البخار. وفي سنة 1712م، قام توماس نيوكومن، الحداد من ديفونشاير، بإدخال تحسينات على محرك سافري. وبدأ الاستخدام العام لمحرك نيوكومن خلال العشرينيات من القرن الثامن عشر الميلادي. وكانت بها عيوب أساسية، إذ كانت تهدر الكثير من الحرارة وتستخدم كمية هائلة من الوقود. وفي الستينيات من القرن الثامن عشر الميلادي، بدأ جيمس واط، الأسكتلندي، العمل لتحسين المحرك البخاري، وبحلول عام 1785م، استطاع أن يتخلص من الكثير من مشكلات المحرك السابق. واستخدم محرك واط الحرارة بطريقة أكثر كفاءة من محرك نيوكومن؛ مع اقتصاد كبير للوقود.

ولم يكن من الممكن تحقيق كفاءة عالية للمحرك البخاري والآلات التي تدار بالقدرة، دون تطوير أدوات تشكيل الفلزات. وعندما بدأ واط تجاربه مع المحرك البخاري، لم يستطع العثور على أداة تمكنه من فتح ثقب تام الاستدارة، ونتيجة لذلك، فقد كان محركه يسرب البخار. وفي سنة 1775م اخترع جون ولكنسون، صانع الحديد من ستافوردشاير، آلة ثاقبة قادرة على إحداث ثقب أكثر دقة. وما بين عامي 1800م و1825م، طوَّر المخترعون الإنجليز مِقْشَطة، لجعل أسطح الأجزاء الفلزية ملساء، في المحرك البخاري. وبحلول عام 1830م، كانت كل الأدوات الأساسية الضرورية للصناعة الحديثة قد دخلت في الاستخدام العام.

الفحم الحجري والحديد. ما كان للثورة الصناعية أن تتطور دون الفحم الحجري والحديد. فالفحم الحجري يوفِّر القدرة لدفع المحركات البخارية، فضلاً عن أهميته لصناعة الحديد. وكان الحديد يستخدم لتحسين الآلات والأدوات ولبناء الجسور والسفن. وساعدت المخزونات الكبيرة من الفحم الحجري والحديد الخام بريطانيا في جعلها الدولة الصناعية الأولى في العالم.

مصانع الحديد الضخمة جعلت من بريطانيا المنتج الرئيسي للحديد في العالم خلال الثورة الصناعية. وكانت صناعة الحديد تتمركز بالقرب من مخزونات البلاد من الفحم الحجري وخام الحديد.
صناعة الحديد الأولى. عند تصنيع الحديد، لابد من فصل المعدن عن الشوائب غير المعدنية التي يحويها خام الحديد. وتُسمَّى عملية الفصل هذه الصهر. انظر: الصهر. وخلال آلاف السنين التي خلت قبل الثورة الصناعية، كان صهر الحديد يتم بوضع الخام في فرن ذي وقود محترق، يفتقر إلى الأكسجين اللازم لإتمام الاحتراق الكامل. وكان الأكسجين الموجود في الخام يتحد مع الوقود، ويتدفق الفلز الخالص السائل في قوالب صغيرة تسمى الكُتَل، وتُضْرَب الكتل بالمطرقة اليدوية لتحوَّل إلى ألواح. ومع بدايات القرن السابع عشر الميلادي، كانت الكتل تُشحن بالسفن إلى معامل الصفائح حيث تُليَّن كتل الحديد بتسخينها مرة أخرى، ثم تُجعل في صفائح بضغطها بأسطوانات حديدية ثقيلة.

كان الوقود الأكثر ملاءمة للصهر هو الفحم النباتي الذي يتم الحصول عليه بحرق الأخشاب الصلدة. وكان معظم مخزونات بريطانيا من خام الحديد وغابات الأخشاب الصلدة آنذاك في المناطق الريفية. وهكذا فإن الصهر وصنع الصفائح أصبحا من الأنشطة الريفية التي يضطلع بها العمال المحليون. ومنذ القرن السابع عشر الميلادي استخدم الفحم النباتي في عمليات تصنيعية عديدة أخرى إلى جانب الصهر والتصفيح، هذا إلى وجود طلب على الخشب لأغراض أخرى. ونتيجة لذلك استنفدت بريطانيا الكثير من غاباتها.

انطلاق صناعة الحديد. نجح صانع الحديد أبراهام داربي في شروبشاير في استخدام الفحم الحجري المعروف بالكوك لصهر الحديد مابين عامي 1709 و1713م. ويصنع الكوك بتسخين الفحم الحجري في فرن محكم السد. وكان الصهر الذي يتم باستخدام الكوك اقتصاديًا وفعَّالاً، بدرجة تفوق كثيرًا عملية الصهر بالفحم النباتي. لكن معظم صنَّاع الحديد استمروا في استخدام الفحم النباتي، واشتكى المصنِّعون من كون الحديد المصهور بالكوك هشًا ولايمكن استخدامه بسهولة. وظلوا يفضلون الحديد المصهور بالفحم النباتي، لأنه أكثر ملاءمة للتشكيل. وفي منتصف القرن الثامن عشر الميلادي، طور أحد أبناء أبراهام داربي عملية جعلت حديد الكوك في سهولة حديد الفحم النباتي من حيث التشغيل. وبعد عام 1760م، انتشر الصهر بالكوك في كل أنحاء بريطانيا.

وفي العشرينيات من القرن الثامن عشر الميلادي، حدث فتح جديد في تصفيح الحديد، وأضيفت حزوز (أخاديد) لأسطوانات التصفيح مما مكن الصناع من دلفنة الحديد في أشكال متعددة، بدلاً من مجرد الألواح الرقيقة.

حاز واحدٌُ من صناع الحديد من فيرهام يُدعى هنري كورت براءة اختراع دلافين محزَّزة محسَّنة عام 1783م، وفي السنة التالية سجَّل براءة اختراع فرن عرف بفرن التسويط. ولم يكن كورت قد اخترع هذا الفرن، لكنه أضاف تحسينات عظيمة عليه، مما أنتج نوعية عالية الجودة من الحديد، ذلك بأنه يعاد تسخين كتل الحديد في فرن التسويط حتى تصبح عجينًا، وكان شخص يعرف بالسواط يقوم بتحريك العجين بوساطة قضبان حديدية حتى يتم حرق المواد غير الخالصة. ومن ثم، يتم تمرير الحديد الخالص داخل دلافين كورت المحززة، ويشكَّل في الهيئة المطلوبة.

قبل أن يطور كورت فرن التسويط، كان على صناع الحديد أن يستخدموا الفحم النباتي لإعادة تسخين كتل الحديد قبل التصفيح. لكن فرن كورت ـ بطاحونه الدوار المزدوج ـ كان يستخدم فحم الكوك. وهكذا حرَّر استخدام الكوك للصهر والخلط، في نهاية الأمر، صناعة الحديد البريطانية من الاعتماد على الفحم النباتي. وبالإضافة إلى ذلك، فإن خطوات الصهر، والخلط والدلفنة، بات من الممكن توحيدها في عملية مستمرة، والقيام بها في مكان مناسب بالقرب من حقول الفحم. ونتيجة لذلك، أصبحت صناعة الحديد البريطانية تتمركز في أربع مناطق لمناجم الفحم ـ ستافورد شاير، ويوركشاير، وساوث ويلز، وعلى امتداد نهر كلايد في أسكتلندا.

استمرت تقنيات صناعة الحديد في التحسن وزاد الإنتاج. ففي عام 1788م، مثلاً، أنتج مصنِّعو الحديد البريطانيون حوالي 68,900 طن متري من الحديد. وفي عام 1806م، أنتجوا أكثر من ثلاثة أضعاف تلك الكمية. وخلال منتصف القرن الثامن عشر الميلادي، تم تصنيع ما نسبته 5% فقط من كل الحديد البريطاني كأجزاء للآلات. وكانت معظم الآلات مصنوعة من الخشب بما في ذلك هياكل الآلات والقضبان وأجزاء الآلات البخارية وأنابيب الماء.

النقل والمواصلات. اعتمد نمو الثورة الصناعية على قدرة الصناعة على نقل المواد الخام والبضائع المصنَّعة عبر المسافات الطويلة. وهكذا فإن قصة الثورة الصناعية هي أيضًا قصة الثورة في النقل.

السفن البخارية حملت المواد الخام، والبضائع المصنعة عبر المحيط الأطلسي خلال منتصف القرن التاسع عشر الميلادي. كما حملت السفن البخارية شحنات كبيرة من البضائع عبر الأنهار البريطانية والأمريكية والمياه الساحلية.
المجاري المائية. كان لبريطانيا العديد من الأنهار والمرافئ التي كان من الممكن تهيئتها لنقل البضائع. وحتى أوائل القرن التاسع عشر الميلادي، كانت المجاري المائية توفر الوسيلة الزهيدة والفعالة الوحيدة لنقل الفحم الحجري والحديد والحمولات الثقيلة الأخرى.