Frederick Gardner Cottrell

Tiempo de lectura estimado: 11 minutes

Frederick Gardner Cottrell (10 de enero de 1877 – 16 de noviembre de 1948) fue un fisicoquímico, inventor y filántropo estadounidense. Se le conoce sobre todo por su invención del precipitador electrostático, uno de los primeros inventos destinados a eliminar la contaminación atmosférica, y por haber creado la Research Corporation for Science Advancement, una fundación que financia la investigación científica desde 1912.

Infancia y primera educación

Nació el 10 de enero de 1877 en Oakland, California, hijo de Henry Cottrell y Cynthia Durfee. Ambas familias prominentes que se remontan a la colonización de América.

Frederick Gardner Cottrell, foto tomada entre 1910 - 1920
Frederick Gardner Cottrell, foto tomada entre 1910 – 1920

La inmensa curiosidad de Cottrell le hizo destacar desde muy pronto. Terminó el instituto a los 16 años, entró en la Universidad de California, en Berkeley, y se graduó en 3 años. Tras su graduación, enseñó química en el instituto de Oakland, ahorrando dinero (su salario anual era de 1.200 dólares) hasta que pudo permitirse continuar su educación formal.

Formación superior

En aquella época, era habitual que los científicos estadounidenses realizaran sus estudios de posgrado en el extranjero. Para ello, Cottrell partió hacia Europa en julio de 1900 en el vapor alemán Waesland y recaló en Inglaterra, donde visitó los laboratorios Cavendish, Hyde Park, los jardines de Kensington, la Casa del Parlamento, la Abadía de Westminster y el Palacio de Cristal en Londres; y la Biblioteca Bodleiana, el Teatro Sheldonian y el Museo Ashmolean de Arte y Arqueología en Oxford.

A continuación viajó a París, donde visitó la Exposition Universelle, la feria mundial de 1900 diseñada para celebrar los logros del siglo pasado y acelerar el desarrollo del siguiente. Desde París, Cottrell viajó a Berlín, donde comenzó sus estudios en la Universidad de Berlín con Jacobus Henricus van ‘t Hoff, recibiendo un título avanzado en 1901. Al año siguiente, van’t Hoff recibió el primer Premio Nobel de Química de la historia «en reconocimiento a los extraordinarios servicios prestados por el descubrimiento de las leyes de la dinámica química y la presión osmótica en las soluciones».


Frederick Gardner Cottrell se trasladó entonces a la Universidad de Leipzig, donde estudió con Wilhelm Ostwald, realizando un estudio teórico sobre el efecto del contraflujo de un electrolito en la migración de iones a través de un diafragma en una celda electrolítica. Un mes después de su llegada a Leipzig, Cottrell escribió a su futura esposa, Jessie Fulton: «Mi antiguo entusiasmo, que durante mi estancia en Berlín puede haber disminuido a veces un poco, está volviendo con toda su fuerza y me parece que tengo entre el doble y el cuádruple de planes para probar de los que hay tiempo. El cambio se debe principalmente, creo, a que me he vuelto a dedicar a mi propio trabajo y me he puesto en contacto con un gran número de hombres con ideas diversas» Por su trabajo con Ostwald, Cottrell se doctoró en 1902. Ostwald recibió el Premio Nobel de Química en 1909.

A Cottrell le costaba aprender nuevos idiomas. En Francia, sus esfuerzos por hablar francés se encontraron a menudo con miradas vacías. Aunque su alemán llegó a ser lo suficientemente bueno como para estudiar con científicos alemanes y escribir su disertación, estaba lejos de dominarlo. Inspirado sin duda por Ostwald (que estudió el esperanto y apoyó otra lengua construida, el Ido, donando los ingresos de su premio Nobel para su apoyo), Cottrell se interesó por el movimiento para establecer una lengua universal para hablantes de diferentes orígenes lingüísticos. En 1924, fue uno de los fundadores de la Asociación Internacional de Lenguas Auxiliares.

Regreso a los Estados Unidos

Con el título en la mano, Cottrell regresó a California y comenzó a dar clases en la Universidad de California, Berkeley. El día de Año Nuevo de 1904 se casó con Jessie Mae Fulton, una antigua compañera de instituto a la que había conocido en clase de botánica. Jessie era tímida y frágil, lo que contrastaba con el entusiasmo y la energía inagotable de Cottrell. Cuando le propuso matrimonio, Cottrell le declaró su amor, con la condición de «pero mi trabajo es lo primero«. Tras dos embarazos difíciles y la pérdida de dos hijos, se establecieron en una vida tranquila y solitaria. Disfrutaban leyendo en voz alta el uno al otro, viajando y asistiendo a conferencias y representaciones teatrales.


Experiencia industrial de Cottrell

Poco después de regresar a Berkeley, Cottrell empezó a trabajar como consultor para la empresa DuPont en sus instalaciones de producción de explosivos y ácidos cerca de Pinole, California, a 32 kilómetros al norte de la Universidad.

duos
Electrodo de recogida de un precipitador electrostático en una planta de incineración de residuos

DuPont quería resolver el problema de la precipitación de las nieblas ácidas que se forman cuando el trióxido de azufre se hace pasar por agua o por ácido sulfúrico diluido. Utilizando un método eléctrico similar al ideado por Sir Oliver Lodge en Inglaterra, Cottrell comenzó a experimentar con la precipitación electrostática como medio para recoger las nieblas de ácido sulfúrico. El resultado del trabajo de Cottrell fue el precipitador electrostático, un dispositivo que podía recoger las cenizas volantes, el polvo y los humos, las nieblas ácidas y las brumas que arrojaban las plantas de principios de siglo, y que se convirtió en el principal medio para controlar la contaminación atmosférica industrial.

Representación de Cottrell y un antes y después de las emisiones atmosféricas, Scientific american, 1920
Representación de Cottrell y un antes y después de las emisiones atmosféricas, Scientific american, 1920

Cottrell lo hizo funcionar desarrollando una fuente de alimentación fiable de alto voltaje y electrodos que permitían que la energía eléctrica se filtrara a través de una cámara llena de gas desde muchos puntos pequeños. En 1906, se aplicó la corriente eléctrica a un pequeño dispositivo de laboratorio que emitía niebla de ácido sulfúrico, y el concepto se hizo realidad. La primera patente, la nº 895.729, se concedió el 11 de agosto de 1908. El precipitador electrostático sigue siendo hoy en día una de las principales tecnologías para la eliminación de contaminantes de los flujos de residuos industriales.


Fundación de la Research Corporation

Cottrell no era un hombre de negocios, pero reconoció el potencial comercial de su invento y decidió utilizarlo para financiar la investigación científica mediante la creación de la Research Corporation. En la época anterior a que la ciencia fuera financiada habitualmente por fuentes gubernamentales y privadas, Cottrell, a la edad de 34 años, resolvió que la ciencia sería la principal beneficiaria de su invento. Las personas asociadas a él en el desarrollo de la precipitación electrostática estuvieron de acuerdo con esta sugerencia tan inusual, y Cottrell hizo varios intentos de donar la patente a organizaciones que pudieran comercializar el precipitador, utilizando los ingresos para financiar la investigación científica.

Después de que la Universidad de California y el Instituto Smithsoniano declinaran su oferta, Frederick Gardner Cottrell trabajó con el entonces secretario del Smithsoniano, Charles Doolittle Walcott, para formar la Research Corporation, una fundación dedicada a la filantropía en la ciencia. El consejo de administración original -académicos, científicos, abogados y banqueros- invirtió un total de 10.100 dólares para financiar la incipiente organización, y prestó sus servicios sin remuneración. La junta directiva compartía el objetivo de Cottrell de adquirir invenciones y patentes, desarrollarlas, ponerlas a disposición de la industria bajo licencia y aplicar todos los beneficios para apoyar las investigaciones en la investigación científica fundamental. En el plazo de un año, todas las inversiones de la Junta se habían amortizado y el negocio de los precipitadores estaba en marcha. Cottrell es quizás más conocido por este acto de filantropía.

El helio y la Oficina de Minas

La creencia de Cottrell en el servicio público y su amor por el medio ambiente le llevaron a unirse a la Oficina de Minas de Estados Unidos en 1911. En aquella época, la Oficina de Minas era el principal organismo del Gobierno estadounidense que realizaba investigaciones científicas sobre los recursos minerales.


Empezando por establecer una oficina en San Francisco, Cottrell desempeñó varios cargos en la Oficina, incluido el de director en Washington, D.C. Los trabajos experimentales sobre la producción de helio para su uso en globos y dirigibles comenzaron en 1917 en la Oficina de Minas de los Estados Unidos, y Cottrell desempeñó un papel fundamental para que la producción de helio fuera económicamente viable durante la Primera Guerra Mundial.

El coste de un pie cúbico de helio en aquella época era de 1.700 dólares, lo que hacía prohibitivo su uso en la Primera Guerra Mundial. En 1920, la búsqueda de Cottrell de un proceso barato para recuperar el helio de los gases de los pozos petrolíferos dio lugar a su disponibilidad comercial a un coste tan bajo como 1 centavo por pie cúbico.

Cottrell como consultor y la Research Associates Inc

En 1921, Cottrell dejó la Oficina de Minas para presidir la División de Química y Tecnología Química del Consejo Nacional de Investigación. De 1922 a 1930, fue director del Laboratorio de Investigación de Nitrógeno Fijo del Departamento de Agricultura de Estados Unidos. Durante su mandato, el departamento desarrolló un catalizador funcional para un proceso tipo Haber.


Cottrell fue responsable de recomendar qué hacer con la planta de nitrógeno erigida por el gobierno en Muscle Shoals, en el río Tennessee, durante la Primera Guerra Mundial. Después de la guerra, la producción se había convertido de explosivos a la fabricación de fertilizantes y la recomendación de Cottrell de que el gobierno siguiera operando como una instalación experimental se incorporó finalmente en los planes de la Autoridad del Valle del Tennessee. Tras dimitir de su cargo en el Departamento de Agricultura en 1930, siguió siendo consultor del departamento durante la siguiente década.

Como consultor científico, Frederick Gardner Cottrell estaba muy bien considerado en los círculos nacionales e internacionales, en la industria y en la comunidad académica. Viajaba mucho, conocía a científicos de Estados Unidos y del extranjero, y era especialmente conocido por su capacidad para identificar y aportar nuevas ideas. Cottrell declinó cualquier papel en Research Corporation como funcionario o director, pero permaneció activo como asesor durante el resto de su vida. Muchas de las primeras subvenciones de la Research Corporation se concedieron a científicos que Cottrell había identificado como «impulsores y agitadores» en sus campos, entre ellos Ernest O. Lawrence (el ciclotrón), Isidor Rabi (resonancia magnética nuclear) y Robert Van de Graaff (el generador Van de Graaff).

Otra idea de Cottrell fue Research Associates Inc., que se constituyó el 1 de enero de 1935, con 10 empleados y oficinas en el campus de la American University de Washington D.C. Financiada con «subvenciones» de la Research Corporation, Research Associates representaba un esfuerzo de Cottrell por crear otra Research Corporation que, con el tiempo, se autofinanciara gracias a los beneficios de sus servicios y productos. Entre sus proyectos se encontraban los faros Brackett, los detergentes, el tostado por ola de calor de la tierra Fullers, la pila de combustible Greger y las estufas y desodorizantes Royster.


Por muchas razones, la organización acabó por tambalearse. En una carta fechada el 18 de septiembre de 1951, J.W. Barker, entonces presidente de Research Corporation, comentaba:

«…el principal problema de Research Associates, Inc.: la completa incapacidad de este brillante y heterogéneo grupo de prima donnas para mantenerse lo suficiente en cualquier línea de investigación como para determinar si funcionaría o no. Parecía que en el momento en que se iniciaba un experimento en particular, todos, incluido Cottrell en particular, perdían todo el interés en ese experimento. Empezaban a saltar chispas sobre algún otro experimento y dejaban caer el anterior sin ninguna determinación concreta, para ir a por la nueva chispa«.

A lo largo de su vida, Cottrell había sufrido períodos de depresión. El fracaso de Research Associates dio lugar a una larga y difícil depresión y marcó un declive en el fervor y el entusiasmo de Cottrell, que antes era ilimitado.

Últimos trabajos y muerte

El antiguo interés de Cottrell por la fijación del nitrógeno le llevó a colaborar con Farrington Daniels, de la Universidad de Wisconsin, a partir de 1939. Daniels y sus colaboradores intentaban desarrollar un proceso térmico para la fijación de nitrógeno utilizando un horno de lecho de guijarros regenerativo, que esperaban que fuera una alternativa económica a la síntesis de amoníaco de Haber. Aunque el proyecto ayudó a rejuvenecer emocionalmente a Cottrell, el desarrollo del proceso no se completó hasta después de su muerte.


Cuando Estados Unidos entró en la Segunda Guerra Mundial, Cottrell tenía 64 años. Su salud declinaba y su mente estaba cansada. En 1944, él y Jess compraron una casa en Palo Alto, California, y se retiraron. El 16 de noviembre de 1948, Frederick Gardner Cottrell, murió mientras asistía a una reunión de la Academia Nacional de Ciencias celebrada en su alma mater, la Universidad de California en Berkeley.

ida de Frederick Gardner Cottrell en el Cementerio de Mountain View, Oakland
ida de Frederick Gardner Cottrell en el Cementerio de Mountain View, Oakland

Aunque Cottrell ya no estaba, la Fundación continuó con su inspiración. En 2012, la Research Corporation for Science Advancement celebró 100 años de financiación de profesores-becarios en las principales universidades de Estados Unidos. Poco antes de su muerte, Cottrell dijo: «Apuesta por los jóvenes. Son apuestas arriesgadas, pero algunas dan resultado». Su inversión ha financiado miles de proyectos de investigación científica, muchos de los cuales han cambiado nuestro mundo.

Para más información On This Day – January 10


Print Friendly, PDF & Email
A %d blogueros les gusta esto: