Wynalazca trójfazowej rewolucji Michał Doliwo-Dobrowolski
Ojciec przyszłego wynalazcy był dyrektorem szkoły zawodowej w Gatczynie, dokąd jego rodzina herbu Doliwa trafiła z terenów środkowo-wschodniej Polski. Radzili sobie w Rosji nieźle. Nie pomogło to jednak Michałowi, który z powodu polskiego pochodzenia musiał później opuścić Rosję.
Zanim do tego doszło, Michał otrzymał staranne wykształcenie, opanowując biegle trzy języki - polski, rosyjski i niemiecki. Podczas edukacji w gimnazjum w Odessie, dokąd rodzina przeprowadziła się w 1872 roku, zainteresował się chemią. Był to okres wielu interesujących i ważnych odkryć w tej dziedzinie, m.in. pięć lat wcześniej Alfred Nobel opracował dynamit, a ledwie trzy lata wcześniej Dimitr Mendelejew ogłosił prawo okresowości pierwiastków. Zafascynowany ich odkryciami nastolatek chętnie eksperymentował w rodzinnym domu np. z materiałami wybuchowymi, zaś w wieku zaledwie 16 lat został przyjęty na prestiżowy Wydział Chemiczny Politechniki w Rydze, gdzie wykładowym językiem był niemiecki.
Choć Michał spędził na tej uczelni tylko dwa lata, to udało mu się stworzyć ważne projekty, które zostały zaprezentowane przez uczelnię na rosyjskiej wystawie elektrotechnicznej w Petersburgu (1880 r.) oraz na Międzynarodowej Wystawie Elektrotechnicznej w Wiedniu (1883 r.). Zademonstrowane w Austrii ogniwo galwaniczne Michała Doliwo-Dobrowolskiego okazało się warte nagrody Austriackiego Stowarzyszenia Elektryków.
Mimo sukcesów zdolny student został relegowany z uczelni w 1881 roku z powodu represji wobec Polaków po zamachu na cara Aleksandra II. A za młodym chemikiem ciągnęła się gimnazjalna sława piromańskich osiągnięciach. Dla carskiej policji chłopak był podejrzanym typem. Nie pomogła mu nawet interwencja matki Rosjanki oraz odwołanie się do odznaczeń zdobytych przez dziadka i ojca chłopaka podczas służby w armii carskiej. Michała nie przyjęto na uniwersytet w Odessie ani inną liczącą się uczelnię. Rodzina zdecydowała, że utalentowany Michał powinien opuścić Rosję i udać się na zagraniczną uczelnię.
Okazało się to doskonałym pomysłem, bo młodego studenta chętnie przyjęto na pierwszy w świecie Wydział Elektrotechniczny w Wyższej Szkole Technicznej w Darmstadt, w Niemczech, jednej z renomowanych ówczesnych politechnik europejskich. Nie bez znaczenia był fakt, że studiowało tam wielu Polaków. To dawało nadzieję, że Michał ukończy uczelnię bez przeszkód politycznych.
Zdolny student szybko trafił pod skrzydła fizyka i pioniera elektrotechniki Erazmusa Kittlera. Ostatecznie nawet został asystentem wybitnego profesora i dzięki jego rekomendacji otrzymał w 1887 roku posadę konstruktora-wynalazcy w berlińskim oddziale Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft (AEG, wcześniej DEG).
Niemiecki potentat branży elektrotechnicznej korzystał z patentów Edisona, ale koncern miał spory budżet na innowacje i projekty badawcze. Wszyscy wówczas szukali rozwiązania, pozwalającego przesyłać energię elektryczną na większe odległości. Próbowano też zbudować tani silnik elektryczny.
To była wielka szansa, którą młody naukowiec wykorzystał. Ważną inspiracją dla Doliwo-Dobrowolskiego stał się artykuł na temat m.in. alternatora z marca 1888 roku autorstwa Galileo Ferrarisa, włoskiego fizyka i współpracownika Tesli. W ciągu zaledwie kilku miesięcy pracujący dla niemieckiego koncernu naukowiec skonstruował prądnicę trójfazowego prądu zmiennego, a w marcu 1889 roku zgłosił do opatentowania asynchroniczny silnik o mocy 100 W z wirnikiem klatkowym, pracujący w systemie prądu przemiennego trójfazowego. Doliwo wprowadził zarazem stosowany potem powszechnie termin "trójfazowy" na określenie układu trzech obwodów elektrycznych prądu przemiennego. Taki układ otwierał wiele możliwości budowania na nowych zasadach silników, transformatorów i generatorów.
Wynalazca pracował intensywnie dalej. Jeszcze w tym samym roku skonstruował generator prądu przemiennego trójfazowego. Budował silniki większej mocy, silniki pierścieniowe, eksperymentował z możliwością dołączenia opornika rozruchowego. W 1890 r. Doliwo-Dobrowolski miał gotowy transformator trójfazowy. Dzięki jego wynalazkom pod koniec lat 80. XIX wieku firma AEG rozpoczęła sprzedaż rynkową silników trójfazowych o mocy 2 i 3 KM.
Wynalazca opracował wszystko, co było niezbędne do zbudowania trójfazowej sieci energetycznej. W tym samym czasie niemiecki inżynier elektryk Oskar Miller wpadł na pomysł stworzenia specjalnej instalacji trójfazowej, która dostarczy energię na dużą odległość i zapewni prąd na Międzynarodowej Wystawie Elektrotechnicznej zaplanowanej na 1891 we Frankfurcie nad Menem. Ten spektakularny projekt wymagał sporych inwestycji i rozmachu, ale okazał się najważniejszym wydarzeniem roku i przesądził o odejściu od prądu stałego w przemyśle i energetyce.
Gości, przybyłych do Frankfurtu 24 sierpnia 1891 roku na Wystawę Elektrotechniczną, witał widok wspaniałego podświetlanego 10-metrowego wodospadu. Pompę wodną instalacji zasilał trójfazowy indukcyjny silnik elektryczny o mocy 100 KM, największy wówczas na świecie. Niezbędny prąd do pracy silnika i rozświetlenia 1000 żarówek dostarczano przewodami naziemnymi z elektrowni wodnej nad rzeką Neckar w miejscowości Lauffen, oddalonej od Frankfurtu o 175 km. Do zbudowania linii przesyłowej użyto 3282 słupów. Trójfazowa linia energetyczna pracowała przy napięciu 15 kV ze sprawnością 75%. Michał Doliwo-Dobrowolski był kluczowym projektantem całości.
Nie zdążył przyjechać do Polski
W dużym stopniu to właśnie dzięki niemu niemiecka AEG wyrosła na globalnego giganta w dziedzinie energetyki opartej na prądzie przemiennym. Pierwsze trójfazowe elektrownie AEG uruchomiło w Zabrzu i Chorzowie. Pierwsza na świecie trójfazowa elektrownia wodna z urządzeniami Dobrowolskiego powstała na Renie, w miejscowości Rheinfelde.
Doliwo-Dobrowolski stał się światowym autorytetem. W 1900 r. uhonorowano go Złotym Medalem Światowej Wystawy w Paryżu, a macierzysta politechnika w Darmstadt przyznała mu tytuł doktora honoris causa "za wybitne zasługi dla rozwoju elektrotechniki" (1911 r.). Zaangażował się w działalność Stowarzyszeniu Elektrotechników Niemieckich. Przyjął obywatelstwo szwajcarskie i przez kilka lat prowadził badania naukowe w Lozannie. Pozostał jednak wierny AEG. W 1909 wrócił do Niemiec, by objąć stanowisko dyrektora technicznego fabryki aparatury AEG. Zarządzał firmą i nadal prowadził projekty badawcze, co zaowocowało kolejnymi wynalazkami, jak np. fazomierz, komory gasikowe w wyłącznikach wysokonapięciowych, w końcu popularne suszarki do włosów, znane pod nazwą handlową Fön (w tłum. ciepły, górski wiatr) produkowane przez AEG od 1899 r.
Gdy w 1918 roku Polska odzyskała niepodległość Doliwo-Dobrowolski wysłał depeszę gratulacyjną do rządu krajowego. Do ojczyzny ojca i dziadka nie zdążył przyjechać. Zmarł w Niemczech 15 października 1919 roku z powodu zakażenia grypą hiszpanką. W czerwcu 2022 r. w Szczecinie odsłonięto pomnik wynalazcy. Na ławeczce przy gmachu Wydziału Elektrycznego Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego przysiadła odlana z brązu postać pioniera prądu trójfazowego.
Mirosław Usidus
