یخچال متفاوت اینشتین–زیلارد

یخچال اینشتین که با هدف ایمنی بیشتر طراحی شده بود، هرچند هرگز به تولید انبوه نرسید، اما همچنان الهام‌بخش ایده‌هایی در مسیر فناوری‌های سبز و پایدار باقی مانده است.

آلبرت اینشتین، فراتر از نظریه‌های فیزیکی مشهور خود، در دهه ۱۹۲۰ با هدف کاهش خطرات یخچال‌های خانگی، وارد عرصه اختراع شد و یخچالی بدون قطعات متحرک طراحی کرد.

به گزارش فرارو به نقل از تیستینگ تیبل، در روزگار ما، نام آلبرت اینشتین تقریباً مترادف با نبوغ و ذهن خارق‌العاده است. بسیاری او را با فرمول معروف E=mc² یا نظریه نسبیت عام می‌شناسند و حتی برخی او را مردی علاقه‌مند به میوه می‌دانند. با این حال، اینشتین تنها به فیزیک بسنده نکرد و در حوزه‌های دیگر نیز فعالیت کرد، از جمله در زمینه اختراع.

او در طول زندگی خود حدود ۵۰ اختراع را به ثبت رساند که یکی از آن‌ها «یخچال اینشتین–زیلارد» بود، اختراعی مشترک با فیزیکدان همکارش لئو زیلارد که در سال ۱۹۲۶ شکل گرفت. در نگاه نخست ممکن است تصور شود که چنین ذهن درخشانی حتماً یخچالی فوق‌العاده طراحی کرده است، اما واقعیت آن است که این اختراع تا حد زیادی از حافظه تاریخ محو شده و امروزه کمتر کسی از آن خبر دارد.

یخچال اینشتین برخلاف یخچال‌های معمولی، نه کمپرسور داشت و نه قطعات متحرک. این سیستم به جای برق، تنها با گرما کار می‌کرد و از سه مایع شامل بوتان، آمونیاک و آب برای خنک‌سازی بهره می‌برد. فرآیند عملکرد آن به این صورت بود: با اعمال حرارت، آمونیاک موجب کاهش نقطه جوش بوتان می‌شد و در نتیجه بوتان به جوش می‌آمد و تبخیر می‌شد. این واکنش از نوع اندوترمیک بود؛ یعنی حرارت را از محیط داخل یخچال جذب می‌کرد و بدین ترتیب موجب سرد شدن فضا می‌شد. سپس گاز بوتان به آب می‌رسید، در آن‌جا خنک می‌شد و دوباره به مایع تبدیل می‌گشت. آمونیاک بار دیگر نقطه جوش بوتان را کاهش می‌داد و این چرخه ادامه می‌یافت.

تمام این فرایند در یک سیستم بسته از لوله‌ها انجام می‌شد که به طور پیوسته فضای داخلی یخچال را خنک نگه می‌داشت.

اما چرا اینشتین تصمیم به طراحی یخچال گرفت؟ در آن دوران، یعنی دهه ۱۹۲۰، یخچال‌های خانگی تازه در حال ورود به بازار بودند و فناوری آن‌ها هنوز ابتدایی و ناامن محسوب می‌شد. در سال ۱۹۲۶، اینشتین در برلین ساکن بود و خبری هولناک مطالعه کرد: خانواده‌ای در خواب بر اثر نشت گاز سمی از یخچال جان باخته بودند. در آن زمان، گازهای خنک‌کننده مانند آمونیاک، کلرومتان (متیل کلراید) و دی‌اکسید گوگرد به‌شدت سمی بودند. فریون، گازی ایمن‌تر، تا دهه ۱۹۵۰ رایج نبود و بعدها نیز به‌دلیل اثرات زیست‌محیطی کنار گذاشته شد.

اینشتین که عمیقاً تحت تأثیر این حادثه قرار گرفته بود، تصمیم گرفت دستگاهی طراحی کند که از اساس خطر نشت گاز را حذف کند. هدف او ساخت یخچالی بدون قطعات متحرک و بدون نیاز به برق بود؛ مدلی که بدون کمپرسور و به‌صورت کاملاً ایمن کار کند.

سیستم اینشتین و زیلارد از گرما به عنوان تنها منبع انرژی استفاده می‌کرد و در صورت موفقیت می‌توانست جان انسان‌های بی‌شماری را نجات دهد. اما این طرح با چالش‌های فراوانی روبه‌رو شد. اول آن‌که کارایی سیستم در مقایسه با یخچال‌های معمولی چندان بالا نبود. هرچند از نظر تئوری ایمن‌تر بود، اما همچنان به گازهای خطرناکی مانند آمونیاک و بوتان متکی بود. همچنین، در صورت نشت هر یک از این گازها، خطرات بزرگی متوجه مصرف‌کننده می‌شد.

علاوه بر این، شرایط سیاسی و اقتصادی نیز به ضرر آن‌ها پیش رفت. رکود اقتصادی بزرگ و ظهور حزب نازی در آلمان موجب شد منابع مالی پروژه قطع شود. اینشتین و زیلارد مجبور شدند کشور را ترک کنند و تمرکزشان را به موضوعات دیگر معطوف نمایند. به این ترتیب، یخچال اینشتین هیچ‌گاه وارد تولید انبوه نشد و به حاشیه رانده شد.

با گذشت دهه‌ها، در سال ۲۰۰۸ گروهی از پژوهشگران پیشنهاد بازطراحی یخچال اینشتین را مطرح کردند. آن‌ها معتقد بودند که در صورت استفاده از گازهای متفاوت، این سیستم می‌تواند تا چهار برابر کارآمدتر باشد و حتی با انرژی خورشیدی نیز کار کند؛ انرژی‌ای که می‌توان از آن برای پخت‌وپز هم استفاده کرد.

با این حال، در حال حاضر، یخچال‌های دارای کمپرسور همچنان گزینه غالب در بازار هستند. شاید روزی با توجه به تمرکز جهانی بر فناوری‌های سبز و انرژی‌های پایدار، ایده فراموش‌شده اینشتین دوباره احیا شود و جایگاهی تازه در صنعت پیدا کند.

پربیننده ترین پست همین یک ساعت اخیر

3.3 میلیون سال تاریخ بشر در یک شبانه روز؛ پایان این خط زمانی حیرت انگیز است

خبر بعد نظرات کاربران خبر قبل