קירור ובידוד בתקופת הביניים וכיום

קירור ובידוד שזורים זה בזה כחוט השני. התלות בבידוד לקיומה של מערכת קירור תקינה הינה משמעותית ממדרגה ראשונה.

בראש ובראשונה אנו שואלים את עצמנו כיצד אנו מגדירים את המילה קירור. ובכן, קירור הינו תהליך של הוצאת חום ממרחב סגור או מחומר כלשהו והעברתו מחוץ למרחב המקורר או החומר לאזור אחר. מנגד בבואנו להגדיר את המילה בידוד, מדובר למעשה ביצירת דרכים ומתן פתרונות למניעת הולכת חום דרך החומרים השונים, מניעת הסעה של חום או קור ומניעת קרינה על צורותיה השונות. המשימה המוטלת על מערכת הקירור הינה הורדת הטמפרטורה במרחב המדובר או החומר המדובר ולשמירת הטמפרטורה בצורה נמוכה, קבועה ומבוקרת לאורך זמן.

כדי שמערכת הקירור תעבוד כתקנה עלינו לדאוג ליצירת מערכת בידוד מתאימה אשר תפקידה הינו מניעת מעבר חום מחלל אחד למשנהו כדי למנוע הפסדי קור וכדי לגרום לחיסכון גדול באנרגיה. ראשיתו של הקירור נעוצה בתקופות קדומות.

לצורך שמירת מזון בתקופות העונה החמות של השנה, אסף האדם הקדמון קרח ושלג בסוף תקופת החורף ואחסן אותם במערות ובנקיקים בעובי האדמה. לצורך שמירת הקור השתמש האדם הקדמון בקש בזרדים ובפרוות לצורך בידוד והדבר אפשר את שימור מוצרי המזון לאורך זמן בתקופות החמות של השנה. בתחילת המאה השש עשרה החלו ליצור אמצעי קירור חדשים תוך פיתוח אמצעי קירור מלאכותיים על ידי הוספת חומרים כימיים למי הקירור כגון אשלגן חנקתי ונתרן חנקתי שבאמצעותם נוצרו מעין אמבטיות קירור מלאכותיות אשר שימשו למעשה כמקררים הראשונים. באמצע שנות החמישים של המאה התשע עשרה הלכה והתפתחה תעשיית קרח גדולה וקם הצורך לפיתוח מבודדי חום כדי לשנע את את מטעני הקרח למרחקים גדולים. לצורך פיתוח אמצעי הבידוד הטרמי המתאים לשינוע מטעני הקרח, קמה תעשייה גדולה של ארגזי קרח שדמו למקררים וארגזים לנשיאת קרח. הבעיה העיקרית בשימוש של גושי הקרח הייתה כמות המים הגדולה שנוצרה בזמן שגושי הקרח החלו להמס והפכו בצורתם ממצב מוצק לנוזל.

בתקופה מאוחרת יותר התחלף הקרח הרגיל בקרח יבש אשר יוצר בתהליכים כימיים והשימוש בו פתר את בעיית הרטבת המזון בעת הפשרתו. שיטת הקירור המלאכותי הראשונה הומצאה בסקוטלנד בשנת 1748 על ידי ויליאם קאלן באוניברסיטת גלאזגו. שיטת הקירור שהומצאה לא יושמה במציאות ולא הפכה למוצר מסיבות כאלו ואחרות. בשנת 1805 תכנן ממציא אמריקאי בשם אוליבר אוונס מערכת קירור שאינה מבוססת על שימוש בהליכים כימים אלא על העקרון של דחיסת אדי מים. גם ניסיון זה לא קרם עור וגידים ונותר בגדר חלום שלא מומש. מאוחר יותר בשנת 1834 ניסה יזם בריטי בשם ג׳ייקוב פרקינס להשתמש בטכנולוגיה של דחיסת אדים, רשם עליה פטנט ואף החל בניסיון ליצירת קו ייצור מסחרי אשר לא צלח בסופו של דבר מבחינה מסחרית. בשנת 1842 הצליח סוף סוף אמריקאי בשם טווינינג אלכסנדר ליצור מערכת קירור המבוססת על שיטת דחיסת האדים, רשם שני פטנטים ובשנת 1856 החלה בזכותו תחילת יצור הקירור המסחרי בארצות הברית.

בשנת 1858 ג'יימס הריסון, שנולד בסקוטלנד והיגר לאוסטרליה, הכניס לשימוש מסחרי זמן קצר לאחר מכן מערכות קירור המבוססות על תהליך של דחיסת אדים למבשלות שיכר ולבתי אריזה לבשר. ב-1861 כבר פעלו תריסר מערכות קירור שלו. במקביל פותחה שיטת קירור שונה המבוססת על עיקרון של ספיגת אדים באמצעות גז מסוג אמוניה מומס במים. שיטה זו לא התאימה לשימוש ביתי אלא לייצור גושי קרח היות והאמוניה רעילה ומסוכנת לאדם ולסביבה. באותה תקופה היה ביקוש רב לגושי קרח אלו, היות וציבור הצרכנים השתמש באותה תקופה בארגזי קרח ובבתי קרח לקירור נרחב יותר. בתחילת שנת 1900 החלו להופיע ניצנים ראשונים של המקררים הביתיים הראשונים. בשנת 1918 יוצר המקרר הביתי הראשון במפעל קלווינטור בארצות הברית. נחזור לנושא הבידוד הטרמי ושילובו בתהליך הקירור. בשנת 1839 גילה רוקח גרמני מברלין בשם אדוארד סימון חומר בידוד הנקרא פוליסטירן שהינו שרף המופק מעץ הפאולוניה.

משרף זה הוא זיקק חומר שמנוני, מונומר אותו הוא כינה סטירול. בשנת 1866 הצליח המדען מארסיל ברתלות להפיק מסטירול את המטאסטירול כתהליך פולימרי. בשנות השלושים של המאה החל ייצור הפוליסטרן שהופק מהפולימרים של הנפט בעת תהליך זיקוקו. חומר בידוד נוסף הינו השעם שהופך מקליפת עץ האלון. השעם והפוליסטירן היו חומרי הבידוד העיקריים שבהם השתמשו בתעשיית המקררים הביתיים והמסחריים. בתקופה מאוחרת יותר הוחלפו חומרים אלו הפוליאוריטן מוקצף שאף הוא מופק בעת תהליך זיקוק מהפולימרים של הנפט.

כותב המאמר הינו זכי רותם בעל חברת בידוד ואיטום הנקראת רותם בידוד. רותם בידוד מתמחה בביצוע עבודות בתחום הפוליאוריאה חמה ובכל סוגי האיטום והבידוד. חברת רותם בידוד הינה ממשיכת דרכה של העסק המשפחתי שהוקם בשנת 1962 הידועה בשם עבודות בידוד בע"מ.