המקרר של אינשטיין וזילארד

המקרר שאותו אלברט אינשטיין וליאו זילארד המציאו לפני שבעים שנה יכול לסייע לקירור עולמי

מדענים מוציאים מהבוידם המצאה שנרשמה כפטנט בארה”ב ב-1930 שלא משתמשת בחשמל ותפחית גזי חממה

Einstein's Refrigerator: Amazing Use of Old Technology for Saving Power

Einstein’s Refrigerator: Amazing Use of Old Technology for Saving Power

עלילות הגאון הממציא של המצאות ביתיות. לאינשטיין היה מקרר דולף ומרעיש בבית. איך הוא יעבוד בתנאים כאלה? עלה לו רעיון להמציא מקרר יעיל ושקט. הוא וחברו הפיזיקאי היהודי הפליט ההונגרי המוכשר ליאו זילארד חברו יחד וקיוו להיות מיליונרים מההמצאה. אופס… בדיוק הומצאו המקררים המודרניים וחברת AEG בקושי נתנה כמה גרושים על ההמצאה. היום יש מי שמתעניין בהמצאה וטוען שהיא ידידותית לסביבה לעומת המקררים המודרניים, כי ההמצאה של אינשטיין-זילארד לא פולטת גזי חממה. כך תתכן עדנה להמצאה של אינשטיין-זילארד.

 

It looks like Albert Einstein’s Refrigerator is making a comeback. An early invention of Einstein has been rebuilt by scientists at Oxford University. The scientists are attempting to develop an environmentally refrigerator that can runs without need for electricity.

According to reports, the Einstein refrigerator is an absorption refrigerator with no moving parts; the only thing it requires is a heat source to operate it.

הכוונה היא לא לספר הזה:

שעוסק בענייני המפץ הגדול.

אלא הכוונה היא ממש להמצאה ביתית שאותה הגה אלברט אינשטיין: המקרר.

ליאו זילארד הכיר את אלברט אינשטיין עוד מ-1926 מברלין – לשם הוא בא ללמוד לאחר שברח מהמשטר המדכא והאנטישמי בהונגריה. השניים שיתפו פעולה על הבעיה המעשית הבאה: המקרר ה”מושלם” ובמיוחד השקט. בבית של אינשטיין בגרמניה עדין היה “ארון קרח” מיושן, כנראה שהוא החזיק מתקן זה בגלל שבמקררים החשמליים דאז המנוע והמדחס שניהם עשו הרבה רעש ובגלל שנוזל הצינון, שפעמים רבות גם נזל, לא היה לגמרי בטוח. כאשר אינשטיין עבד עם ליאו זילארד – פיזיקאי מבריק ובקי בתחומים רבים, הם שניהם תכננו משאבה מקורית שהיא מונעת לא בצורה מכנית אלא בצורה אלקטרומגנטית. למה הכוונה? מתכת נוזלית (נתרן, אשלגן או תערובת של השתיים) נעה הלוך ושוב בצינור על ידי שדה אלקטרומגנטי משתנה, שלכן מתפקד כבוכנה. המצנן הופך לנוזלי על ידי מחזורים של הפחתות לחץ. וההתאדויות שבאות בעקבות זאת יוצרות את הקירור הרצוי. משאבה אלגנטית זו תהיה הדוקה וחשוב מזה שקטה.

ליאו זילארד ואלברט אינשטיין

בנובמבר 1927 זילארד ואינשטיין במשותף הגישו את הפטנט הראשון שלהם על ההמקרר החדש: פטנט גרמני מספר 403 563 ב-13 לנובמבר, 1927. ל. זלארד וא. אינשטיין:  Kältemaschine.

אחרי הפטנט הזה באו עוד שבעה פטנטים נוספים שעסקו בפרטי הפרטים של מנוע ההשראה או גרסאות חדשות שנועדו להגן על הפטנט המקורי. הפטנטים האלה ואחרים הוענקו בגרמניה ב-1934 כאשר אינשטיין וזילארד כבר מזמן עזבו אותה.

הרעיון המקורי נרשם גם ב-1930 בארה”ב, בבריטניה ובהולנד – שהייתה מקום המפלט הידוע של אינשטיין לביקורים רבים אצל חבריו המדענים. וגם הפטנט נרשם במקום העבודה הקודם של אינשטיין, משרד הפטנטים בברן, שם חברו מיקלה בסו עדיין עבד והוא ערך את הפטנט של אינשטיין וזילארד (מכתב של מקלה בסו לאינשטיין, 1 למאי, 1930).

הפטנט

בינתיים זילארד שעבד במעבדות חברת AEG חיפש אחר יישום פראקטי לרעיון משאבת המקרר. זה לא היה פשוט. לא רק שהמתכות האלקליות היו צריכות להישמר במצב נוזלי תמידי באמצעות טמפרטורות גבוהות. הן היו גם מאוד ריאקטיביות וגורמות לקורוזיה. ולכן היה קשה לטפל בהן. למרות שנבנו אב טיפוסים מהמקררים כפי שליאו זילארד דיווח לאינשטיין בברלין ב-27 לספטמבר, 1930, הדגם לא הוביל למוצר מסחרי. הבניה ההנדסית הייתה יותר מידי דרשנית והשוק באותו הזמן כאשר היה המיתון הגדול לא היה אוהד. ומעל לכל, מקררים חשמליים קונבנציונאליים הומצאו והם היו שקטים יותר ובטוחים יותר מהדגם של אינשטיין וזילארד. לכן לא היה צורך יותר באלטרנטיבה של אינשטיין-זילארד. אם שני הממציאים קיוו לעשות הון עתק מהמקרר… הם התאכזבו מהר מאוד. נראה שהם קבלו מעט מאוד כסף מחברת AEG (כפי שדווח זילארד לאינשטיין, ב-12 לאוקטובר, 1929).

רק מאוחר הרבה יותר לפתע הופיע ישום למשאבת המקרר של אינשטין וזילארד – לא במקררים אלא בכורים גרעיניים. עלפי ההצעה של זילארד, המשאבה האלקטרומגנטית פותחה בתקציב גבוה למדי אחרי מלחמת העולם השנייה לשימוש בכורים שמקוררים בצורה מתכתית ובכורים ממיסי נתרן, ושוב ללא הצלחה יתרה.

והנה עתה המשאבה של אינשטיין-זילארד שוב זוכה לעדנה. האם הפעם תהיה לה הצלחה?

Oxford scientist to create a green, no-electricity refrigerator based on an aged Einstein patent

האיור מצוי בפטנט שאושר ב-1930 בארה”ב

ועתה מכריזים העיתונים המדעיים של היום שהמצאה זו מלפני שבעים שנה של אלברט אינשטיין וליאו זילארד נבנתה מחדש בסוף ספטמבר על ידי מדענים מאוקספורד, שמנסים לפתח מקרר שהוא ידידותי לסביבה ומונע ללא חשמל.

מקררים מודרניים מאוד מזיקים לסביבה. הם פועלים על ידי זה שהם דוחסים וגורמים להתפשטות של גזי חממה תוצרת אנושית שקרויים פריאונים. הפריאונים הם הרבה יותר מזיקים מאשר פחמן דו-חמצני והם מיוצרים במספרים הולכים וגוברים. המכירות של מקררים מסביב לעולם עולות מכיוון שהביקוש גובר במדינות מתפתחות.

A Refridgerator That Uses No Electricity And No Greenhouse Gases – How cool would it be to own something patented by Einstein?

מלקולם מקקולוק, מהנדס אלקטרוניקה מאוקספורד שעובד על טכנולוגיות ירוקות, מוביל פרויקט של שלוש שנים שנועד לפתח יישומים יותר יעילים שניתן יהיה להשתמש בהם במקומות ללא חשמל.

הקבוצה של מקקולוק השלימה אב-טיפוס מהסוג של המקרר שאותו המציאו ורשמו עליו פטנט בארה”ב ב-1930 אלברט אינשטיין וליאו זילאד. מקקולוק מסביר שהמקרר של אינשטיין וזילארד (מהפטנט האמריקאי של 1930) חסר כל חלקים נעים והוא משתמש רק בגזים מווסתים כדי לשמר את הקירור. היה שימוש חלקי בתכנון הזה במקררים הביתיים הראשונים, אבל הטכנולוגיה ננטשה כאשר מדחסים יעילים יותר נהפכו לפופולאריים בשנות החמישים. ופירושו של דבר היה מעבר לפריאונים.

הרעיון של אינשטיין וזילארד מהפטנט מ-1930 נמנע מהצורך בשימוש בפריאונים. הוא משתמש באמוניה, בוטאן ומים והוא משתמש ברעיון שנוזלים רותחים בטמפרטורות נמוכות יותר כאשר לחץ האוויר סביבם הוא נמוך יותר. אם למשל עולים אל קצה הר האברסט, המים רותחים שם בטמפרטורה הרבה יותר נמוכה מאשר הם רותחים כאשר אנחנו על פני הים וזה בגלל שלחץ האוויר הוא הרבה יותר נמוך בהר האברסט.

כיצד הרעיון פועל? מצד אחד נמצא המאייד, בקבוקון שמכיל בוטאן. אם מכניסים אדים חדשים מעל לבוטאן, טמפרטורת הרתיחה של הנוזל יורדת ובעוד הוא רותח ומתכלה, הנוזל נוטל אנרגיה מהסביבה כדי לעשות זאת. זה מה שגורם לו להתקרר.

מקררים שמופעלים על גז מווסת שמבוססים על התכנון של אינשטיין וזילארד הוחלפו על ידי התכנון של מקררים דוחסי פריאון. חלק מהסיבה לכך היא בגלל שהתכנון של אינשטיין וזילארד לא היה יעיל במיוחד. אבל מקקולוק חושב שעל ידי התאמת התכנון והחלפת סוגי הגזים שבהם משתמשים בתכנון, יהיה זה אפשרי לרבע את היעילות של המקרר של אינשטיין-זילארד. הוא גם רוצה לשפר את הרעיון בכיוונים נוספים. כניסת האנרגיה היחידה שדרושה למקרר היא לחמם משאבה, ומקקולוק עבד על תפעול המקרר בעזרת אנרגיה סולארית. כלומר, יהיה זה מקרר לאזורים חקלאים ולא רק לאזורים מפותחים ומודרנים.

המקרר של מקקולוק הוא עדין בשלביו המוקדמים. “הוא עדיין מאוד אב-טיפוס. זה בשום אופן לא ממוסחר”, הוא אמר. “תנו לנו עוד חודש ונהפוך אותו לפועל”. חלף כבר חודש. מישהו שמע על המקרר של אינשטיין-זילארד מאוקספורד שהוא מסחרי ופועל?

 

Advertisements

0 thoughts on “המקרר של אינשטיין וזילארד

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s