คาร์ล ฟอน ลินเดอร์ ชายผู้ปฏิวัติความเย็น
Cr. Linde.com
“เบียร์ที่ไม่เย็นถือเป็นเบียร์ที่ไม่ได้รสชาติ” เบียร์เป็นเครื่องดื่มที่เป็นที่นิยมมาเป็นเวลานานแล้วในอดีต โดยเฉพาะประเทศที่นิยมดื่มเบียร์มากเป็นอันดับต้น ๆ ของโลกในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 เช่น เยอรมัน
สมัยก่อนการเก็บรักษาอุณหภูมิของที่เก็บเบียร์ในเยอรมันจำเป็นต้องปลูกต้นไม้รากสั้นเหนือห้องเก็บเบียร์เพื่อรักษาความเย็นในช่วงฤดูร้อน เทคนิคการทำความเย็นประสิทธิภาพต่ำนี้จะไม่เปลี่ยนแปลงถ้าหากขาดชายผู้นี้
ชายผู้นั้น คือ Carl von Linde (คาร์ล ฟอน ลินเดอร์) เป็นบุตรชายของนักบวช เกิด ที่ Berndorf ใน Bavaria ประเทศเยอรมันนี ในวันที่ 11 มิถุนายน ปี 1842
บิดาต้องการให้เขาเป็นนักบวชเหมือนกับตนเอง แต่ที่เมือง เค็มพ์เทิน (Kempten) ที่บิดาประจำการอยู่นั้น คาร์ล ได้เข้าโรงเรียนและได้เป็นเพื่อนกับลูกของผู้จัดการโรงปั่นฝ้าย จุดนี้เองที่ทำให้เขาได้เข้าไปในโรงงานปั่นฝ้ายบ่อย ๆ จนเกิดการสนใจในเทคโนโลยี และพบว่าตัวเองต้องการที่จะเป็นวิศวกร
แม้ครอบครัวจะมีฐานะยากจนและมีพี่น้องหลายคนแต่ลินเดอร์ ก็สามารถกล่อมบิดาของตนให้ยินยอมให้เขาเข้าเรียนในสาขาวิศกรรมเครื่องกลจนได้
ปี 1861 ลินเดอร์ได้เข้าเรียนที่ ETH Zurich ในสวิสเซอร์แลนด์ แต่ 3 ปีต่อมาถูกไล่ออกเพราะเขาไปเข้าร่วมการประท้วงของนักศึกษา แต่เขาได้จดหมายรับรองจากอาจารย์ทำให้เขาได้ทำงานในบริษัทเขียนแบบในเบอร์ลิน ต่อมาเขากลับไปยังแคว้นบาวาเรียและทำงานเป็นผู้จัดการด้านเทคนิคในโรงงานรถไฟในมิวนิค
ในไม่ช้าลินเดอร์ก็ได้เข้าสู่โลกของวิทยาศาสตร์ และ การศึกษา โดยได้ไปเป็นอาจารย์ และได้รับการแต่งตั้งให้เป็นหัวหน้าฝ่ายวิศวกรเครื่องกล
ปี 1868 ลินเดอร์ในวัย 26 ปี ได้รวบรวมทฤษฎีการทำความเย็นไว้ในหลักสูตรการสอน การแข่งขันประดิษฐ์ตู้แช่เย็นนี้เองที่ทำให้เขาเข้าสู่เทคโนโลยีการทำความเย็น โดย ลินเดอร์เชื่อว่า ยังมีประโยชน์ของอุณหพลศาสตร์ (Thermodynamic) ที่เรายังไม่ได้ค้นพบ
อุณหพลศาสตร์ เป็นศาสตร์ที่ศึกษาเกี่ยวกับพลังงานในรูปของความร้อน ซึ่ง James Prescott Joule ได้การค้นพบตั้งแต่ปี 1958 ว่าก๊าซเมื่อถูกบีบอัด หรือ ขยาย จะทำให้เปลี่ยนอุณหภูมิ เมื่อบีบอัดก๊าซ โมเลกุลของก๊าซถูกบังคับให้เคลื่อนที่ในที่แคบ เมื่อโมเลกุลวิ่งชนกันถี่ขึ้นจึง”ปล่อยพลัง”งานออกมาในรูปแบบของความร้อน
Cr. WikiPremed
ในทางกลับกัน อุณหภูมิของก๊าซจะลดลงเมื่อก๊าซขยายตัว นั้นเป็นเพราะ เมื่อก๊าซขยายตัวโมเลกุลวิ่งชนกันน้อยลงพลังงาน”สูญเสีย”ไปในรูปของความร้อนจึงเป็นเหตุให้อุณหภูมิของก๊าซลดลง
อุณหภูมิจะยิ่งลดลงเมื่ออากาศขยายตัวมากขึ้น ซึ่งการขยายตัวจะเกิดได้มากที่สุดเมื่อของเหลวกลายเป็นก๊าซ (การระเหย) เช่น การเอาแอลกอฮอล์ล้างแผลมาเช็ดผิว แอลกอฮอล์เหลวระเหยจะทำให้ผิวตรงนั้นรู้สึกเย็น
ลินเดอร์ ตีพิมพ์บทความว่าด้วยเทคโนโลยีการทำความเย็นลงในวรสารอุตสาหกรรมและการค้าของบาวาเรีย ซึ่งสร้างความสนใจให้กับเจ้าของกิจการโรงงานผลิตเบียร์ ที่กำลังมองหาเครื่องทำความเย็นในการบ่มเบียร์ และเก็บรักษาเบียร์ และสามารถทำงานได้ตลอดทั้งปี
ในปี 1871 ลินเดอร์ และ เจ้าของโรงบ่มเบียร์ในมิวนิค ตกลงให้ติดตั้งเครื่องทำความเย็นโรงเบียร์ โดยลินเดอร์ออกแบบตู้เย็นนี้โดยหลักการไหลเวียน
ซึ่งของเหลวที่กลายเป็นก๊าซได้ที่อุณหภูมิต่ำที่ความดันปกตจะไหลเข้าท่อ ในส่วนของการระเหยนั้น สารหล่อเย็นดึงพลังงานจากบริเวณรอบ ๆ ในการเปลี่ยนสถานะเป็นก๊าซ ส่งผลให้บริเวณรอบ ๆ เย็นขึ้น หลังจากนั้น สารหล่อเย็นที่เป็นก๊าซถูกดูดเข้าไปในเครื่องอัด (Compressor) แรงบีบอัดจะทำให้เปลี่ยนสถานะอีกครั้งจากก๊าซไปเป็นของเหลว ในตอนนี้พลังงานความร้อนจะถูกปลดปล่อยอกมาสู่บริเวณรอบ ๆ อีกครั้ง สุดท้ายสารหล่อเย็นที่มีอุณหภูมิสูงจะถูกส่งผ่านทางลิ้น เพื่อให้แรงดันลดลงจนเปลี่ยนเป็นสถานะก๊าซอีกครั้ง และกระบวนการนี้ก็จะเริ่มขึ้นใหม่
Cr. Ipetronik.com
ความสำเร็จทางวิศวกรรมของลินเดอร์จะเกิดขึ้นได้ ต้องมีการสร้างคอมเพรสเซอร์ที่มีประสิทธิภาพสูง เพราะสารหล่อเย็นจะเปลี่ยนสถานะจากก๊าซไปเป็นของเหลวได้ก็ต่อเมื่อมีแรงดันที่เพียงพอ นี่เป็นวิธีเดียวที่จำให้เกิดวงจรตามที่ต้องการ และเกิดระบบทำความเย็นได้สำเร็จ เมื่อแบบแปลนเครื่องทำความเย็นเสร็จสมบูรณ์ในเดือน มกราคม ปี 1873 ลินเดอร์ได้ยื่นจดสิทธิบัตร
ในช่วงปีถัดมาบริษัท Maschinenfabrik Augsburg ได้สร้างเครื่องดังกล่าวสำเร็จ แต่การทดลองใช้ครั้งแรกไม่ประสบความสำเร็จ คอมเพรสเซอร์ขาดการเชื่อมปิดที่ดีพอทำให้สารให้ความเย็นนั้นรั่วซึม แต่ลินเดอร์ไม่ยอมแพ้ เขาออกแบบคอมเพรสเซอรร์ขึ้นมาใหม่และมีประสิทธิภาพดีขึ้นกว่าเดิม
นอกจากนี้เขายังใช้แอมโมเนียเป็นสารหล่อเย็น เพราะแอมโมเนียระเหยเป็นไอที่อุณหภูมิ -33 องศาเซลเซียส บัดนี้ คอมเพรซเซอร์สามารถบีบอัดแอมโมเนียได้ 20 เท่าของอากาศ เครื่องรุ่นใหม่ทำให้ความร้อนบริเวณรอบ ๆ สูญไปเป็นจำนวนมากเสียจนผลิตน้ำแข็งจากน้ำได้!
ด้วยตู้แช่เย็นรุ่นนี้เอง ทำให้ลินเดอร์ได้รับ สิทธิบัตรของเยอรมันนี ในปี 1878
Cr. WIPO
ในวัย 37 ลินเดอร์ลาออกจากการเป็นอาจารย์ และก่อตั้งบริษัท ตู้ผลิตน้ำแข็งลินเดอร์ (Linde's Ice Machine Company) ใน 1879
บริษัทนี้เองที่ Rudolf Diesel เข้ามาทำงานและได้รับการสนับสนุนจากลินเดอร์. อ่านบทความ Rudolf Dieseal ได้ที่นี่
ในช่วงแรกตู้แช่แข็งยังเป็นที่ต้องการน้อย ลินเดอร์เลยตั้งโรงงานผลิตน้ำแข็งของตนเอง ความต้องการของเขาได้ผล เมื่อความต้องการน้ำแข็งก้อนพุ่งสูง ขึ้นอย่างรวดเร็ว ในไม่ช้าบริษัทของเขาก็ได้เปิดสาขาทั่วเยอรมันนี และ ยุโรป
ก่อนสิ้นศตวรรษที่ 19 นักสุขวิทยา Max Joseph von Pettenkofer เป็นหนึ่งในหลายคนที่ยืนยันว่า การเก็บเนื้อสัตว์ในอุณหภูมิสูงจะส่งผลร้ายต่อสุขภาพของผู้บริโภค ผลก็คือ มีการออกกฎหมายใหม่บังคับทุกเมืองในเยอรมันนีต้องปรับปรุงโรงฆ่าสัตว์และเก็บรักษาเนื้อสัตว์ในความเย็น
ทำให้ลินเดอร์ได้รับความท้าทายซึ่งต้องสร้างเครื่องทำความเย็นทั่วทั้งอาคาร เครื่องทำความเย็นของเขาต้องเปลี่ยนโรงงานทั้งโรงงานเป็นตู้แช่เย็น
หลังจากนั้นเค้าก็พบประโยชน์ของเทคโนโลยีการทำความเย็น เช่น ใช้แช่นมวัวนโรงงานผลิตนมวัว การทำระบบความเย็นให้กับโรงงานช็อคโกแลต หรือการสร้างน้ำแข็งในลานสเก็ต
ในปี 1894 ลินเดอร์ได้สร้างเครื่องแยกออกซิเจนจากอากาศขึ้นเป็นคร้งแรก เครื่องแยกออกซิเจนของเขาได้รับการยกย่องในปี 1900 โดยได้รางวัลชนะเลิศในงานนิทัศการโลกแห่งกรุงปารีส
เครื่องแยกออกซิเจน :Cr. The Chemical Engineer
ภาคอุตสาหกรรมต้องการก๊าซบริสุทธิ์อย่าง ไนโตรเจน และออกซิเจน เพื่อไปใช้ในการผลิตปุ๋ย งานด้านโลหะ หรือ ทางการแพทย์ ซึ่งความต้องการนี้ยิ่งเพิ่มขึ้นนช่วงศตวรรษที่ 20 ด้วยเครื่องแยกออกซิเจนดังกล่าว ลินเดอร์ ได้วางรากฐานการผลิตก๊าซบริสุทธิ์
ไนโตรเจนและออกซิเจนในชั้นบรรยากาศมีการระเหยที่อุณหภูมิต่างกันบัดนี้ได้แยกก๊าซสองชนิดนี้ออกจากกันด้วยวิธีการระเหย ลินเดอร์ทำสำเร็จเป็นคนแรกในปี 1902
คาร์ล ฟอน ลินเดอร์ เสียชีวิตที่มิวนิค เมื่อวันที่ 16 พฤศจิกายน ปี 1934 ด้วยวัย 92 ปี
ความสำเร็จทางด้านวิศวกรรมของลินเดอร์ ไม่เพียงช่วยพัฒนาวงการอุตสาหกรรมในตอนนั้น ทุกวันนี้เรายังคงได้รับประโยชน์จากผลงานของเขา
ตู้เย็นตู้แรกสำหรับใช้ภายในบ้านออกวางขายครั้งแรกในสหรัฐอเมริกาในปี 1913 ทั้งหมดนี้ใช้หลักการเดียวกับเครื่องแช่เย็นของลินเดอร์
เบียร์จะไม่เย็นและไม่อร่อยหากโลกขาดผู้ชายคนนี้ คาร์ล ฟอน ลินเดอร์
ติดตามความรู้ดี ๆ รู้ไว้ไม่เสียหายได้ที่
รู้ไว้ไม่เสียหาย
- คลอโรฟลูออโรคาร์บอน หรือ CFC เคยใช้เป็นสารหล่อเย็น แต่มีการสั่งห้ามใช้ตั้งแต่ปี 1995 เนื่องจากเป็นสาเหตุหลักของการทำงานชั้นโอโซนของโลกร้อน ทุกวันนี้มันถูกแทนด้วยสารอื่น เช่น สารทำความเย็น R22 , R134a และ สารอื่น ๆ อีกมากมาย
Reference
- 20
ดูเพิ่มเติมในซีรีส์
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
