Kto wynalazł lodówkę?

Pomysł zastosowania środowiska o niskiej temperaturze w celu zapobiegania psuciu się żywności istnieje od wieków. Stworzenie znanego urządzenia domowego było wynikiem szeregu innowacji chemików, inżynierów i wynalazców na przestrzeni XVIII i XIX wieku. Amerykańskim wynalazcom Oliverowi Evansowi, Jacobowi Perkinsowi i Johnowi Gorrie przypisuje się opracowanie najwcześniejszych wersji nowoczesnej lodówki na początku XIX wieku. Później w tym stuleciu prace niemieckiego inżyniera Carla von Lindena pozwoliły na skuteczne magazynowanie chemicznych czynników chłodniczych, torując drogę do masowej produkcji lodówek.

Wczesne starania o zachowanie żywności

Kultury ludzkie od dawna wiedziały, że niskie temperatury mogą chronić cenne produkty spożywcze przed bakteriami i innymi czynnikami, które mogą uczynić je niejadalnymi. Skuteczne były również metody konserwujące, takie jak solenie i suszenie, ale nie były one odpowiednie dla wszystkich rodzajów żywności. Zanim mechaniczne chłodzenie było szeroko dostępne, wiele kultur wykorzystywało dobrze izolowane budynki zwane lodowniami do przechowywania żywności, wykorzystując zimowy lód i śnieg jako naturalne chłodziwa. Struktury te pochodzą z drugiego tysiąclecia pne w Europie i Azji, a nazwiska inżynierów, którzy je zaprojektowali, zostały utracone.

Pierwsze lodówki

Lodowce były dobrze stosowane w czasach współczesnych, szczególnie na obszarach wiejskich, gdzie prąd i sprzęt były drogie lub niedostępne. Na początku 1800 roku amerykański inżynier Thomas Moore stworzył domową wersję lodowni, przenośnej izolowanej komory chłodzonej lodem blokowym. Moore ukuł termin „lodówka”, aby opisać swój wynalazek, chociaż stał się on bardziej znany jako „lodówka”. Lodówki miały ten sam ogólny kształt i funkcję, co współczesne lodówki, a niektórzy nadal używają tej nazwy. W wielu rejonach lokalny dostawca, zwany potocznie „lodowcem” w Stanach Zjednoczonych, dostarczał świeże bloki lodu do dzielnic wózkiem lub ciężarówką.

W latach pięćdziesiątych XVII wieku szkocki fizyk William Cullen odkrył, że niektóre reakcje chemiczne odciągają ciepło od określonego obszaru, tworząc kałużę chłodu. Cullen, nie przejmując się praktycznymi zastosowaniami swojego odkrycia, nie zdawał sobie sprawy, że znalazł podstawę nowoczesnego chłodzenia. Mniej więcej w tym samym czasie, gdy Thomas Moore wynalazł lodówkę, Oliver Evans zaprojektował, ale nie zbudował, maszynę do wykorzystania procesu chemicznego Cullena. Naukowiec Jacob Perkins zbudował i opatentował pierwszą działającą lodówkę dopiero w 1834 r. Perkins, ważna postać w amerykańskiej inżynierii, majstrował przy systemach ogrzewania i chłodzenia w domu i jest czasami nazywany ojcem lodówki.

Dziesięć lat później amerykański lekarz John Gorrie szukał stałego źródła lodu, aby obniżyć temperaturę ciała pacjentów cierpiących na żółtą gorączkę. Powszechne wówczas metody dostarczania lodu były niewystarczające dla jego celów, dlatego opracowując oryginalny projekt Evansa, zbudował jednostkę chłodniczą, która była bardziej praktyczna i wydajniejsza niż ta stworzona przez Perkinsa. To był model nowoczesnej lodówki. W rezultacie Evans, Perkins i Gorrie mogą skutecznie dzielić kredyt na to urządzenie, które jest teraz niezbędne.

Proces chłodzenia

Mechaniczne systemy chłodzenia zależą od substancji chemicznych zwanych czynnikami chłodniczymi. Gdy czynnik chłodniczy przepływa przez urządzenie, jest sprężany, co podnosi jego temperaturę. To ciepło jest uwalniane z tyłu lodówki; w miarę rozpraszania ciepła czynnik chłodniczy skrapla się, ale pozostaje pod tym wysokim ciśnieniem. Następnie czynnik chłodniczy przepływa przez zawór rozprężny, w którym ciśnienie spada i zamienia się z powrotem w gaz. Gdy zmienia się z cieczy w gaz, jego temperatura spada, chłodząc powietrze. Wentylatory i silniki cyrkulują to schłodzone powietrze w izolowanym obszarze.

Pierwsze lodówki wykorzystywały ciekłe czynniki chłodnicze, takie jak eter, ale w 1876 roku Carl von Linden odkrył ulepszoną metodę skraplania gazu. To sprawiło, że masowa produkcja urządzeń chłodniczych stała się praktyczna, torując drogę do ich powszechnej sprzedaży i użytkowania w XX wieku.

Jednak nadal występowały poważne problemy z projektem. Wczesne urządzenia chłodnicze wykorzystywały wysoce toksyczne gazy, takie jak amoniak, dwutlenek siarki i chlorek metylu. Komory zawierające te gazy czasami wyciekły, powodując kilka śmiertelnych wypadków domowych na początku XX wieku. Producenci urządzeń zdali sobie sprawę, że potrzebny jest bezpieczniejszy element chłodzący, co doprowadziło do odkrycia syntetycznych czynników chłodniczych zwanych chlorofluorowęglowodorami (CFC). Znane również jako Freon®, stały się standardowym czynnikiem chłodniczym na całym świecie w następnych dziesięcioleciach.

Freon® nie był jednak również idealnym rozwiązaniem. W latach 70. naukowcy odkryli, że CFC przyczyniają się do zubożenia naturalnej warstwy ozonowej Ziemi. Zubożenie ozonu, które zwiększa szkodliwe skutki promieniowania słonecznego dla zdrowia, wkrótce zostało uznane za poważny kryzys środowiskowy. Rządy światowe zakazały stosowania CFC w latach 80., choć miną dziesięciolecia, zanim wszystkie urządzenia, które je zastosują, przestaną działać. Nowoczesne lodówki używają bezpieczniejszych alternatywnych czynników chłodniczych, a ich wysoce wydajne maszyny zwykle wymagają mniejszych ilości chemikaliów niż te, które były używane przez starsze jednostki.