Qui a inventé le réfrigérateur?
L'idée d'utiliser un environnement à basse température pour prévenir la détérioration des aliments existe depuis des siècles. La création de cet appareil électroménager est le fruit d’une série d’innovations apportées par des chimistes, des ingénieurs et des inventeurs au cours des XVIIIe et XIXe siècles. Les inventeurs américains Oliver Evans, Jacob Perkins et John Gorrie sont à l'origine du développement des premières versions du réfrigérateur moderne au début du XIXe siècle. Plus tard au cours de ce siècle, les travaux de l'ingénieur allemand Carl von Linden ont permis de stocker efficacement les frigorigènes chimiques, ouvrant ainsi la voie à la production en série de réfrigérateurs.
Premiers efforts pour la conservation des aliments
Les cultures humaines savent depuis longtemps que les températures froides peuvent protéger des denrées alimentaires précieuses contre les bactéries et d’autres facteurs susceptibles de les rendre non comestibles. Les méthodes de conservation telles que le salage et le séchage sont également efficaces mais ne conviennent pas à tous les types d'aliments. Avant que la réfrigération mécanique ne soit largement disponible, de nombreuses cultures utilisaient des bâtiments bien isolés, appelés glaciers, pour le stockage des aliments, en utilisant la glace et la neige en hiver comme réfrigérants naturels. Ces structures datent du deuxième millénaire av. J.-C. en Europe et en Asie et les noms des ingénieurs qui les ont conçus ont été perdus pour l'histoire.
Les premiers réfrigérateurs
Les glacières ont été utilisées jusque dans les temps modernes, en particulier dans les zones rurales où l’électricité et les appareils ménagers étaient chers ou indisponibles. Au début des années 1800, l’ingénieur américain Thomas Moore a créé une version domestique de la glacière, une chambre isotherme portable refroidie par de la glace en blocs. Moore a inventé le terme "réfrigérateur" pour décrire son invention, bien qu'elle soit plus communément appelée "glacière". Les glacières avaient la même forme générale et la même fonction que les réfrigérateurs modernes, et certaines personnes utilisent encore ce nom. Dans de nombreuses régions, un livreur local, couramment appelé «homme des glaces» aux États-Unis, apporterait de nouveaux blocs de glace aux quartiers dans un chariot ou un camion.
Dans les années 1750, le physicien écossais William Cullen découvrit que certaines réactions chimiques détournaient la chaleur d'un endroit particulier et créaient une poche de froid. Cullen, indifférent aux applications pratiques de sa découverte, ne réalisa pas qu'il avait trouvé la base de la réfrigération moderne. À peu près à la même époque où Thomas Moore avait inventé la glacière, Oliver Evans avait conçu, mais ne l'avait pas construite, une machine permettant d'utiliser le procédé chimique de Cullen. Ce n'est qu'en 1834 que le scientifique Jacob Perkins construisit et breveta le premier réfrigérateur en état de marche. Perkins, figure majeure de l'ingénierie américaine, a également bricolé avec des systèmes de chauffage et de climatisation pour la maison et est parfois appelé le père de la réfrigération.
Dix ans plus tard, le médecin américain John Gorrie recherchait une source de glace stable pour abaisser la température corporelle des patients atteints de fièvre jaune. Les méthodes de livraison de la glace habituelles à l'époque étaient insuffisantes pour ses objectifs et, partant de la conception originale d'Evans, il construisit une unité de réfrigération plus pratique et plus efficace que celle créée par Perkins. C'était le modèle du réfrigérateur moderne. En conséquence, Evans, Perkins et Gorrie peuvent effectivement partager le crédit de cet appareil désormais essentiel.
Le processus de réfrigération
Les systèmes de refroidissement mécaniques dépendent de produits chimiques appelés frigorigènes. Lorsque le fluide frigorigène circule dans l'appareil, il est comprimé, ce qui augmente sa température. Cette chaleur est libérée à l'arrière du réfrigérateur; lorsque la chaleur est dissipée, le réfrigérant se condense mais reste à cette pression élevée. Le réfrigérant passe ensuite dans une vanne d’expansion où la pression chute et se transforme en gaz. En passant de liquide à gaz, sa température baisse, refroidissant l'air. Les ventilateurs et les moteurs font circuler cet air refroidi dans une zone isolée.
Les premiers réfrigérateurs utilisaient des réfrigérants liquides tels que l'éther, mais en 1876, Carl von Linden découvrit une méthode améliorée de liquéfaction du gaz. Ceci a rendu pratique la production en série de dispositifs de réfrigération, ouvrant la voie à leur vente et à leur utilisation généralisées au 20ème siècle.
Il restait cependant de graves problèmes de conception. Les premières unités de réfrigération utilisaient des gaz hautement toxiques tels que l'ammoniac, le dioxyde de soufre et le chlorure de méthyle. Les chambres contenant ces gaz ont parfois fui, ce qui a entraîné plusieurs accidents domestiques mortels au début des années 1900. Les fabricants d'appareils ménagers ont compris qu'un élément de refroidissement plus sûr était nécessaire, ce qui a conduit à la découverte de réfrigérants de synthèse appelés chlorofluorocarbures (CFC). Aussi connus collectivement sous le nom de Fréon®, ils sont devenus le réfrigérant standard dans le monde entier au cours des décennies qui ont suivi.
Fréon® n'était pas une solution parfaite non plus. Dans les années 1970, des scientifiques ont découvert que les CFC contribuaient à l’appauvrissement de la couche d’ozone naturelle de la Terre. L’appauvrissement de la couche d’ozone, qui accroît les effets nocifs du rayonnement solaire sur la santé, a rapidement été compris comme une crise environnementale majeure. Les gouvernements du monde ont interdit l'utilisation des CFC dans les années 1980, même s'il faudra des décennies avant que tous les appareils qui les utilisent ne soient hors d'usage. Les réfrigérateurs modernes utilisent des réfrigérants alternatifs plus sûrs et leurs machines très efficaces nécessitent généralement des quantités de produits chimiques inférieures à celles utilisées par les appareils plus anciens.