Faro
Faros antiguosEditar
Antes del desarrollo de puertos claramente definidos, los marineros se guiaban por fuegos construidos en las cimas de las colinas. Como la elevación del fuego mejoraba la visibilidad, la colocación del fuego en una plataforma se convirtió en una práctica que condujo al desarrollo del faro. En la antigüedad, el faro funcionaba más como marcador de entrada a los puertos que como señal de advertencia de arrecifes y promontorios, a diferencia de muchos faros modernos. La estructura de faro más famosa de la antigüedad fue el Faro de Alejandría (Egipto), que se derrumbó tras una serie de terremotos entre el 956 y el 1323 de la era cristiana.
La Torre de Hércules, intacta, en A Coruña (España) permite conocer la construcción de faros en la antigüedad; otras pruebas de los faros se encuentran en las representaciones de las monedas y los mosaicos, muchos de los cuales representan el faro de Ostia. También existen monedas de Alejandría, Ostia y Laodicea en Siria.
Construcción modernaEditar
La era moderna de los faros comenzó a finales del siglo XVIII, cuando la construcción de faros se disparó al mismo tiempo que el floreciente comercio transatlántico. Los avances en ingeniería estructural y los nuevos y eficientes equipos de iluminación permitieron la creación de faros más grandes y potentes, incluso expuestos al mar. La función de los faros se desplazó hacia la provisión de una advertencia visible contra los peligros de la navegación, como las rocas o los arrecifes.
Las rocas Eddystone eran un importante peligro de naufragio para los marineros que navegaban por el Canal de la Mancha. El primer faro que se construyó allí era una estructura octogonal de madera, anclada por 12 puntales de hierro asegurados en la roca, y fue construido por Henry Winstanley de 1696 a 1698. Su faro fue la primera torre del mundo que estuvo totalmente expuesta al mar abierto.
El ingeniero civil John Smeaton reconstruyó el faro entre 1756 y 59; su torre supuso un gran avance en el diseño de los faros y se mantuvo en uso hasta 1877. Modeló la forma de su faro sobre la de un roble, utilizando bloques de granito. Redescubrió y utilizó la «cal hidráulica», un tipo de hormigón que se endurece bajo el agua y que ya utilizaban los romanos, y desarrolló una técnica para unir los bloques de granito mediante juntas de cola de milano y tacos de mármol. El sistema de cola de milano sirvió para mejorar la estabilidad estructural, aunque Smeaton también tuvo que reducir el grosor de la torre hacia la parte superior, para lo cual curvó la torre hacia dentro en una suave pendiente. Este perfil tenía la ventaja añadida de permitir que parte de la energía de las olas se disipara al impactar con las paredes. Su faro fue el prototipo del faro moderno e influyó en todos los ingenieros posteriores.
Una de esas influencias fue Robert Stevenson, que fue una figura fundamental en el desarrollo del diseño y la construcción de faros. Su mayor logro fue la construcción del faro de Bell Rock en 1810, una de las hazañas de ingeniería más impresionantes de la época. Esta estructura se basó en el diseño de Smeaton, pero con varias características mejoradas, como la incorporación de luces giratorias, que alternaban entre el rojo y el blanco. Stevenson trabajó para la Northern Lighthouse Board durante casi cincuenta años, durante los cuales diseñó y supervisó la construcción y posterior mejora de numerosos faros. Innovó en la elección de las fuentes de luz, en los soportes, en el diseño de los reflectores, en el uso de las lentes Fresnel y en los sistemas de rotación y obturación, dotando a los faros de firmas individuales que permitían su identificación por parte de los marinos. También inventó el foque móvil y la grúa de equilibrio como parte necesaria para la construcción de faros.
Alexander Mitchell diseñó el primer faro de pilotes de tornillo: su faro se construyó sobre pilotes que se atornillaban en el lecho marino arenoso o fangoso. La construcción de su diseño comenzó en 1838 en la desembocadura del Támesis y se conoció como el faro de Maplin Sands, y se encendió por primera vez en 1841. Aunque su construcción comenzó más tarde, el faro de Wyre, en Fleetwood, Lancashire, fue el primero en encenderse (en 1840).
Mejoras en la iluminaciónEditar
Hasta 1782 la fuente de iluminación había sido, por lo general, las piras de madera o el carbón encendido. La lámpara Argand, inventada en 1782 por el científico suizo Aimé Argand, revolucionó la iluminación de los faros con su llama constante y sin humo. Los primeros modelos utilizaban vidrio esmerilado que a veces se coloreaba alrededor de la mecha. Los modelos posteriores utilizaban un manto de dióxido de torio suspendido sobre la llama, creando una luz brillante y constante. La lámpara Argand utilizaba como combustible aceite de ballena, colza, aceite de oliva u otro aceite vegetal, suministrado por gravedad desde un depósito montado sobre el quemador. La lámpara fue producida por primera vez por Matthew Boulton, en colaboración con Argand, en 1784, y se convirtió en el estándar para los faros durante más de un siglo.
El faro de South Foreland fue la primera torre en utilizar con éxito una luz eléctrica en 1875. Las lámparas de arco de carbono del faro estaban alimentadas por un magneto accionado por vapor. John Richardson Wigham fue el primero en desarrollar un sistema de iluminación por gas para los faros. Su quemador de gas «crocus» mejorado en el faro de Baily, cerca de Dublín, era 13 veces más potente que la luz más brillante entonces conocida.
El quemador de aceite vaporizado fue inventado en 1901 por Arthur Kitson, y mejorado por David Hood en Trinity House. El combustible se vaporizaba a alta presión y se quemaba para calentar el manto, lo que proporcionaba una potencia de más de seis veces la luminosidad de las luces de aceite tradicionales. El uso del gas como iluminante se generalizó con la invención de la luz Dalén por el ingeniero sueco Gustaf Dalén. Utilizó Agamassan (Aga), un sustrato, para absorber el gas, lo que permitía almacenarlo, y por tanto utilizarlo, de forma segura. Dalén también inventó la «válvula solar», que regulaba automáticamente la luz y la apagaba durante el día. Esta tecnología fue la fuente de luz predominante en los faros desde el año 1900 hasta la década de 1960, cuando la iluminación eléctrica se impuso.
Sistemas ópticosEditar
Con el desarrollo de la iluminación fija de la lámpara Argand, la aplicación de lentes ópticas para aumentar y enfocar la intensidad de la luz se convirtió en una posibilidad práctica. William Hutchinson desarrolló el primer sistema óptico práctico en 1763, conocido como sistema catóptrico. Este sistema rudimentario colimaba eficazmente la luz emitida en un haz concentrado, aumentando así en gran medida la visibilidad de la luz. La capacidad de concentrar la luz dio lugar a los primeros haces luminosos giratorios, en los que la luz aparecía ante los navegantes como una serie de destellos intermitentes. También fue posible transmitir señales complejas utilizando los destellos de luz.
El físico e ingeniero francés Augustin-Jean Fresnel desarrolló la lente de Fresnel de varias partes para su uso en los faros. Su diseño permitió la construcción de lentes de gran apertura y corta distancia focal, sin la masa y el volumen de material que requeriría una lente de diseño convencional. Una lente de Fresnel puede ser mucho más delgada que una lente convencional comparable, adoptando en algunos casos la forma de una lámina plana. Una lente de Fresnel también puede captar más luz oblicua de una fuente luminosa, lo que permite que la luz de un faro equipado con ella sea visible a mayores distancias.
La primera lente de Fresnel se utilizó en 1823 en el faro de Cordouan, en la desembocadura del estuario de la Gironda; su luz podía verse desde más de 20 millas (32 km). El invento de Fresnel multiplicó por cuatro la luminosidad de la lámpara del faro y su sistema sigue siendo de uso común.
Faros modernosEditar
La llegada de la electrificación, y los cambiadores automáticos de lámparas comenzaron a dejar obsoletos a los fareros. Durante muchos años, los faros siguieron teniendo guardianes, en parte porque los fareros podían servir como servicio de rescate en caso de necesidad. Las mejoras en la navegación y la seguridad marítima, como los sistemas de navegación por satélite como el GPS, llevaron a la eliminación progresiva de los faros no automatizados en todo el mundo. En Canadá, esta tendencia se ha detenido y todavía hay 50 estaciones de luz con personal, con 27 sólo en la costa oeste.
Los faros modernos que quedan suelen estar iluminados por una única luz intermitente fija alimentada por baterías cargadas con energía solar y montada en una torre esqueleto de acero. Cuando la necesidad de energía es demasiado grande para la energía solar, se utiliza la carga cíclica mediante un generador diésel: para ahorrar combustible y aumentar los periodos entre mantenimientos, la luz funciona con baterías, y el generador sólo entra en funcionamiento cuando hay que cargar la batería.
Constructores de faros famososEditar
John Smeaton destaca por haber diseñado el tercer y más famoso faro de Eddystone, pero algunos constructores son conocidos por su labor en la construcción de múltiples faros. La familia Stevenson (Robert, Alan, David, Thomas, David Alan y Charles) hizo de la construcción de faros una profesión de tres generaciones en Escocia. El irlandés Alexander Mitchell inventó y construyó varios faros de tornillo a pesar de su ceguera. El inglés James Douglass fue nombrado caballero por su trabajo en el cuarto faro de Eddystone.
El teniente del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos George Meade construyó numerosos faros a lo largo de las costas del Atlántico y del Golfo antes de adquirir mayor fama como general vencedor en la batalla de Gettysburg. El coronel Orlando M. Poe, ingeniero del general William Tecumseh Sherman en el asedio de Atlanta, diseñó y construyó algunos de los faros más exóticos en los lugares más difíciles de los Grandes Lagos de Estados Unidos.
El oficial de la marina mercante francesa Marius Michel Pasha construyó casi un centenar de faros a lo largo de las costas del Imperio Otomano en un periodo de veinte años tras la Guerra de Crimea (1853-1856).