Wie heeft de koelkast uitgevonden?

Het idee om een ​​omgeving met lage temperaturen te gebruiken om voedselbederf te voorkomen, bestaat al eeuwen. De creatie van het vertrouwde huishoudelijke apparaat is het resultaat van een reeks innovaties door chemici, ingenieurs en uitvinders in de 18e en 19e eeuw. De Amerikaanse uitvinders Oliver Evans, Jacob Perkins en John Gorrie worden gecrediteerd met het ontwikkelen van de vroegste versies van de moderne koelkast in de vroege jaren 1800. Later die eeuw stond het werk van de Duitse ingenieur Carl von Linden toe dat chemisch koelmiddel efficiënt werd opgeslagen, waardoor de weg werd vrijgemaakt voor massaproductie van koelkasten.

Vroege inspanningen om voedsel te bewaren

Menselijke culturen weten al lang dat koude temperaturen waardevolle voedingsmiddelen kunnen beschermen tegen bacteriën en andere factoren waardoor ze niet-eetbaar kunnen worden. Conserveringsmethoden zoals zouten en drogen waren ook effectief, maar deze waren niet goed geschikt voor alle soorten voedsel. Voordat mechanische koeling op grote schaal beschikbaar was, gebruikten veel culturen goed geïsoleerde gebouwen die ijshuizen worden genoemd voor voedselopslag, met gebruik van winterijs en sneeuw als natuurlijke koelvloeistoffen. Deze structuren dateren uit het tweede millennium voor Christus in Europa en Azië, en de namen van de ingenieurs die ze hebben ontworpen zijn verloren gegaan in de geschiedenis.

De eerste koelkasten

IJshuizen werden tot ver in de moderne tijd gebruikt, vooral in landelijke gebieden waar elektriciteit en apparaten duur of niet beschikbaar waren. In de vroege jaren 1800 creëerde de Amerikaanse ingenieur Thomas Moore een thuisversie van het ijshuis, een draagbare geïsoleerde kamer gekoeld door blokijs. Moore bedacht de term 'koelkast' om zijn uitvinding te beschrijven, hoewel het meer algemeen bekend werd als de 'ijskast'. IJsboxen hadden dezelfde algemene vorm en functie als moderne koelkasten en sommige mensen gebruiken deze naam nog steeds. In veel gebieden zou een lokale bezorger, in de volksmond bekend als een "ijsman" in de VS, verse ijsblokken naar buurten brengen in een kar of vrachtwagen.

In de jaren 1750 ontdekte de Schotse natuurkundige William Cullen dat sommige chemische reacties warmte uit een bepaald gebied zouden trekken en een zakje kou zouden creëren. Cullen, niet bezorgd over de praktische toepassingen van zijn ontdekking, realiseerde zich niet dat hij de basis had gevonden voor moderne koeling. Rond dezelfde tijd dat Thomas Moore de koelbox uitvond, ontwierp Oliver Evans een machine om gebruik te maken van het chemische proces van Cullen. Pas in 1834 bouwde en patenteerde wetenschapper Jacob Perkins de eerste werkende koelkast. Perkins, een belangrijk figuur in de Amerikaanse engineering, sleutelde ook aan verwarmings- en koelsystemen voor thuis en wordt soms de vader van de koeling genoemd.

Tien jaar later was de Amerikaanse arts John Gorrie op zoek naar een constante ijsbron om de lichaamstemperatuur van patiënten met gele koorts te verlagen. De toentertijd gebruikelijke ijsafgiftemethoden waren onvoldoende voor zijn doeleinden, dus werkend vanuit het oorspronkelijke ontwerp van Evans bouwde hij een koelunit die praktischer en efficiënter was dan die van Perkins. Dit was het model voor de moderne koelkast. Als gevolg hiervan kunnen Evans, Perkins en Gorrie effectief krediet delen voor dit nu essentiële apparaat.

Het koelproces

Mechanische koelsystemen zijn afhankelijk van chemicaliën die koelmiddelen worden genoemd. Terwijl het koelmiddel door het apparaat beweegt, wordt het samengedrukt, waardoor de temperatuur stijgt. Die warmte komt vrij uit de achterkant van de koelkast; terwijl de warmte wordt afgevoerd, condenseert het koelmiddel maar blijft op die hoge druk. Het koelmiddel beweegt vervolgens door een expansieventiel, waar de druk daalt en het weer in een gas verandert. Terwijl het van vloeistof naar gas verandert, daalt de temperatuur en koelt de lucht. Ventilatoren en motoren circuleren deze gekoelde lucht binnen een geïsoleerd gebied.

De eerste koelkasten gebruikten vloeibare koelmiddelen zoals ether, maar in 1876 ontdekte Carl von Linden een verbeterde methode voor het vloeibaar maken van gas. Dit maakte de massaproductie van koelapparaten praktisch, waardoor de weg werd vrijgemaakt voor hun wijdverspreide verkoop en gebruik in de 20e eeuw.

Er waren echter nog steeds ernstige problemen met het ontwerp. Vroege koelunits gebruikten zeer giftige gassen zoals ammoniak, zwaveldioxide en methylchloride. De kamers met deze gassen lekten soms, wat resulteerde in verschillende dodelijke huisongevallen in de vroege jaren 1900. Toestelfabrikanten realiseerden zich dat er een veiliger koelelement nodig was, wat leidde tot de ontdekking van synthetische koelmiddelen genaamd chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK's). Ze worden ook wel Freon® genoemd en zijn in de daaropvolgende decennia wereldwijd het standaard koudemiddel geworden.

Freon® was echter ook geen perfecte oplossing. In de jaren 1970 ontdekten wetenschappers dat CFK's bijdragen aan de uitputting van de natuurlijke ozonlaag van de aarde. Ozonafbraak, die de schadelijke gezondheidseffecten van zonnestraling vergroot, werd al snel opgevat als een grote milieucrisis. Wereldregeringen verbood het gebruik van CFK's in de jaren 1980, hoewel het nog tientallen jaren zou duren voordat alle apparaten die ze gebruikten buiten dienst zouden zijn. Moderne koelkasten gebruiken veiligere alternatieve koelmiddelen en hun zeer efficiënte machines vereisen doorgaans kleinere hoeveelheden chemicaliën dan die werden gebruikt door oudere units.