من هو مخترع الثلاجة وما آلية عملها

من هو مخترع الثلاجة(who is the inventor of the refrigerator)؛ يعرف التبريد أنه عملية خلق البرودة عن طريق إزالة الحرارة، يتم استخدامه في الغالب للحفاظ على المواد الغذائية وغيرها من المواد القابلة للتلف، ومنع الأمراض المنقولة بالغذاء، لأن نمو البكتيريا يتباطأ في درجات الحرارة المنخفضة، وطرق حفظ الطعام عن طريق التبريد موجودة منذ آلاف السنين، ولكن الثلاجة الحديثة هي اختراع حديث، واليوم، يمثل الطلب على التبريد وتكييف الهواء ما يقرب من 20 بالمائة من استهلاك الطاقة في جميع أنحاء العالم، لكن من هو مخترع الثلاجة؟

تاريخ التبريد

قام الصينيون بقطع الجليد وتخزينه حوالي عام 1000 قبل الميلاد، وبعد 500 عام، تعلم المصريون والهنود ترك الأواني الفخارية بالخارج خلال الليالي الباردة لصنع الثلج، كما قامت حضارات أخرى، كاليونانيين والرومان والعبرانيين، بتخزين الثلج في حفر وتغطيتها بمواد عازلة مختلفة، وفي أماكن مختلفة في أوروبا خلال القرن السابع عشر، تم العثور على الملح الصخري المذاب في الماء لخلق ظروف التبريد، وكان يستخدم لصنع الجليد.

أما في القرن الثامن عشر، قام الأوروبيون بجمع الثلج في الشتاء، وتمليحه، ولفه بقطع القماش، وتخزينه تحت الأرض حيث يتم الاحتفاظ به لعدة أشهر، وقد تم شحن الثلج إلى مواقع أخرى حول العالم، عندما لم يكن الثلج متاحًا استخدم الناس أقبية باردة أو وضعوا البضائع تحت الماء، وقام آخرون ببناء صناديق الثلج الخاصة بهم،.حيث كانت الصناديق الخشبية مبطنة بالقصدير أو الزنك ومادة عازلة مثل الفلين أو نشارة الخشب أو الأعشاب البحرية ومملوءة بالثلج أو الجليد.

من هو مخترع الثلاجة؟

لمعرفة من هو مخترع الثلاجة لا بد من التذكير بمجموعة أشخاص ساهموا بصنعها، حيث بدأ مفهوم التبريد الميكانيكي عندما لاحظ الطبيب الاسكتلندي ويليام كولين أن التبخر له تأثير تبريد في عشرينيات القرن الثامن عشر، وقد أظهر أفكاره في عام 1748 عن طريق تبخير إيثيل الإيثر في الفراغ، بعدها صمم أوليفر إيفانز، المخترع الأمريكي، آلة تبريد تستخدم البخار بدلاً من السائل في عام 1805، لكنه لم يصنعها، وفي عام 1820، استخدم العالم الإنجليزي مايكل فاراداي الأمونيا المسالة لإحداث التبريد.

ثم حصل جاكوب بيركنز، الذي عمل مع إيفانز، على براءة اختراع لدورة ضغط البخار باستخدام الأمونيا السائلة في عام 1835، وفقًا لتاريخ التبريد، ولهذا يُطلق عليه أحيانًا لقب “أبو الثلاجة”، بعدها قام جون جوري، وهو طبيب أمريكي، ببناء آلة مشابهة لتصميم إيفانز في عام 1842، حيث استخدمها  جوري لتبريد المرضى المصابين بالحمى الصفراء في أحد مستشفيات فلوريدا،  وقد حصل جوري على أول براءة اختراع أمريكية لطريقته في صنع الثلج بشكل مصطنع في عام 1851.

وقد واصل المخترعون الآخرون حول العالم تطوير تقنيات جديدة وتحسين تقنيات التبريد الحالية ، بما في ذلك:

• قام فرديناند كاريه، وهو مهندس فرنسي، بتطوير ثلاجة تستخدم خليطًا يحتوي على الأمونيا والماء في عام 1859.
• اخترع العالم الألماني كارل فون ليند آلة تبريد ضاغطة محمولة باستخدام إيثر الميثيل في عام 1873، وفي عام 1876 تحول إلى الأمونيا.
• في عام 1894، طور ليندي أيضًا طرقًا جديدة لتسييل كميات كبيرة من الهواء.
• ألبرت مارشال، مخترع أمريكي، حصل على براءة اختراع لأول ثلاجة ميكانيكية في عام 1899.
• حصل عالم الفيزياء الشهير ألبرت أينشتاين على براءة اختراع للثلاجة عام 1930 بفكرة إنشاء ثلاجة صديقة للبيئة لا تحتوي على أجزاء متحركة ولا تعتمد على الكهرباء.
•  نمت شعبية التبريد التجاري في نهاية القرن التاسع عشر بسبب مصانع الجعة ، حيث تم تركيب أول ثلاجة في مصنع جعة في بروكلين، نيويورك، في عام 1870 وبحلول مطلع القرن، كانت جميع مصانع الجعة تقريبًا لديها ثلاجة.
• بدأت صناعة تعليب اللحوم مع ظهور أول ثلاجة في شيكاغو عام 1900، وفقًا لمجلة التاريخ ، وبعد مرور 15 عامًا تقريبًا، استخدمت جميع مصانع تعبئة اللحوم تقريبًا الثلاجات.
• أصبحت الثلاجات تعتبر ضرورية في المنازل بحلول عشرينيات القرن العشرين، وكان أكثر من 90 بالمائة من المنازل في امريكا بها ثلاجة.

اطلع على: “ما هو التعليم المدمج وأهم أنواعه وخصائصه“

كيف تعمل الثلاجة؟

بعد الحديث عن من هو مخترع الثلاجة، نذكر أن عمل الثلاجات اليوم بشكل مشابه جدًا للثلاجات التي كانت موجودة منذ أكثر من مائة عام عن طريق تبخير السوائل، حيث تتبخر المبردات، وهي المواد الكيميائية السائلة المستخدمة للتبريد، عند درجات حرارة منخفضة، ويتم دفع السوائل عبر الثلاجة من خلال الأنابيب وتبدأ في التبخر،  عندما تتبخر السوائل، فإنها تحمل الحرارة معها بينما تنتقل الغازات إلى ملف موجود على الجزء الخارجي من الثلاجة، حيث يتم إطلاق الحرارة وإرجاع الغازات إلى الضاغط، حيث تصبح سائلة مرة أخرى، وتتكرر الدورة.

سلامة الثلاجة

استخدمت الثلاجات بداية سوائل وغازات كانت قابلة للاشتعال، أو سامة، أو شديدة التفاعل، أو مزيجًا منها، وفقًا لوكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) ثم قام توماس ميدجلي، وهو مهندس وكيميائي أمريكي، بالبحث في خيارات أكثر أمانًا عام 1926 ووجد أن المركبات التي تحتوي على الفلوريد تبدو أكثر أمانًا إلى حد كبير، وقد ازدادت شعبية مركبات الكلوروفلوروكربون (CFCs)، التي تسوقها شركة دوبونت باسم الفريون، حتى تبين أن المركبات ضارة بطبقة الأوزون في الغلاف الجوي بعد حوالي 50 عامًا.

تستخدم معظم الثلاجات المصنعة اليوم مركبات الهيدروفلوروكربون (HFCs)، وفقًا للجنة الطاقة في كاليفورنيا ، وهي أكثر أمانًا من مركبات الكربون الكلورية فلورية والعديد من الخيارات الأخرى، ولكنها لا تزال ليست الأكثر مثالية، وتحافظ الثلاجات على سلامة الطعام، ولكن فقط إذا كانت تعمل في درجات حرارة مناسبة، عندما لا يتم الاحتفاظ بالثلاجات باردة بدرجة كافية، تنمو البكتيريا الضارة الموجودة داخل الأطعمة القابلة للتلف بسرعة ويمكن أن تلوث الطعام، مما يسبب تهيجًا خفيفًا إلى تسمم غذائي شديد إذا تم تناوله، وتوصي إدارة الغذاء والدواء الأمريكية بضبط درجة حرارة الثلاجة بحد أقصى 40 درجة فهرنهايت (4.4 درجة مئوية)؛ أيضًا، لا ينبغي أن تكون الثلاجة معبأة بشكل مفرط، ويجب تنظيف الأطعمة المنسكبة على الفور.

اقرأ أيضاً: “ما فوائد زيت الارغان وكيفية استخدامه“

تصاميم الثلاجات الحديثة

تشمل التقنيات الجديدة في مجال التبريد الثلاجات ذات الحالة الصلبة والثلاجات التي تستخدم المغناطيس، حيث تستخدم الثلاجات ذات الحالة الصلبة سطح الثلاجة بالكامل لتبديد الحرارة ببطء شديد وبشكل متعمد بحيث تكون الزيادة في درجة حرارة الغرفة غير موجودة عمليًا ويكون سطح الثلاجة باردًا عند اللمس، وتتميز هذه الثلاجات أيضًا بكونها خالية من المواد الضارة وعمليات التشغيل العالية، فضلاً عن التحكم فيها بشكل أكثر دقة.

هناك نوع جديد آخر من الثلاجات يستخدم المغناطيس لتوفير ثلاجة خالية من الاهتزاز وصامتة وصديقة للبيئة تستخدم الثلاجة المغناطيسية ، التي بنتها شركة هاير بالتعاون مع BASF و Astronautics ، مفهومًا يعتمد على التأثير المغناطيسي الحراري، الذي اكتشفه عام 1917 بيير فايس وأوغست بيكارد، الفيزيائيان الفرنسيان والسويسريون على التوالي عام 2015 ونشرته دار نشر سبرينغر الدولية.

 وتستخدم ثلاجة هاير مضخة حرارية مغناطيسية (باستخدام مادة تسخن في مجال مغناطيسي وتبرد عندما لا تكون كذلك) مع مبرد مائي،  حيث تعتمد على مواد خام وفيرة وبأسعار معقولة، كما تستخدم الثلاجة المغناطيسية طاقة أقل بنسبة تصل إلى 35 بالمائة من الثلاجات التقليدية.

من هو مخترع الثلاجة لاينسب هذا الاختراع إلى شخص محدد فهذا الاختراع كان نتيجة تكامل عدة جهود وأبحاث لعلماء عظام، ساهموا في وصول الثلاجة إلى ماهي عليه الآن، لكن كان العالم فرديناند كاريه هو أول مع استخدم طريقة واضحة للتبريد باستعمال الأمونيا والماء معبداً الطريق لغيره من العلماء لاستكمال ما بدأ به.