La machine à glacer l'eau d'Einstein

Les réfrigérateurs d’Einstein et de Szilard n’étaient pas toxiques et ne fuyaient pas de gaz appauvrissant la couche d’ozone, mais ils étaient trop complexes pour les ménages.

Einstein a consacré du temps à la recherche sur les réfrigérateurs qui ne fuyaient pas de gaz toxiques. Photo : YouTube.

Un matin de 1926, le scientifique Albert Einstein lut dans le journal une nouvelle bouleversante : une famille de Berlin, dont des enfants, était morte asphyxiée lorsque le joint du réfrigérateur s’était brisé et que des gaz toxiques s’étaient répandus dans la maison. Il contacta immédiatement son ami Leo Szilard, un jeune scientifique et inventeur, pour trouver un moyen d’améliorer le réfrigérateur.

À ce moment-là,Les réfrigérateurs utilisant des liquides à bas point d'ébullition pour abaisser la température sont couramment utilisés dans les foyers européens et nord-américains. Ces réfrigérateursPlusieurs tuyaux contiennent un liquide à bas point d'ébullition. Ce liquide absorbe la chaleur émise par les aliments à travers les parois du réfrigérateur et chauffe jusqu'à ébullition. Il se transforme alors en gaz qui s'échappe par d'autres tuyaux, emportant la chaleur avec lui.

Ce gaz pénètre ensuite dans la chambre de compression, où il est condensé par un piston. Le moteur du compresseur, qui produit le bruit caractéristique d'un réfrigérateur, propulse le gaz chaud à travers de nombreux tuyaux situés à l'arrière du réfrigérateur, évacuant ainsi la chaleur. Le gaz chaud perd progressivement toute sa chaleur, se condense en liquide, traverse un détendeur et se refroidit, initiant un nouveau cycle d'absorption de chaleur.

Les trois gaz couramment utilisés comme réfrigérants à l'époque étaient l'ammoniac, le chlorure de méthyle et le dioxyde de soufre, tous toxiques. C'est pourquoi Einstein était déterminé à trouver une meilleure solution pour fabriquer des réfrigérateurs.

Einstein savait que le point faible des réfrigérateurs domestiques résidait dans le compresseur, car leurs joints éclataient souvent sous la pression. Il construisit donc avec Szilard un réfrigérateur sans compresseur, appelé réfrigérateur à vide.

Dans un réfrigérateur à vide simple, deux liquides, l'absorbant et le réfrigérant, sont mélangés dans une chambre. À basse température, les deux fluides se mélangent, mais si la température augmente, généralement en chauffant la chambre avec une petite flamme de méthane, le réfrigérant bout et se vaporise en gaz, se séparant ainsi de l'absorbant.

Le réfrigérant circule dans les tubes et cède de la chaleur avant de retourner à l'état liquide. Il circule ensuite dans les canaux du réfrigérateur et absorbe à nouveau la chaleur des aliments, bouillant et se transformant en gaz.

Pendant ce temps, le feu de méthane dans la chambre d'origine était éteint pour permettre à l'absorbeur de refroidir. Il était ensuite refroidi par de l'eau froide, puis devenait si froid que, lorsque le réfrigérant retournait dans la chambre, l'absorbeur le condensait à nouveau sous forme liquide et le réabsorbait. Avec le mélange de deux liquides séparables par le feu, le cycle recommençait. « La machine à congeler l'eau par le feu » était un nom plutôt approprié pour l'invention d'Einstein et Szilard.

Mécanisme de refroidissement d'un réfrigérateur Einstein-Szilard. Graphique : EDN.

Le réfrigérateur Einstein-Szilard utilise en réalité trois types de liquides et de gaz, ce qui complexifie légèrement le processus. Cependant, leur invention présente plusieurs avantages par rapport aux réfrigérateurs conventionnels. Sans moteur, silencieux et rarement en panne, il ne consomme pas d'électricité et ne nécessite pas de joints susceptibles de se rompre et de laisser échapper des gaz toxiques.

Einstein et Szilard ont obtenu des brevets dans six pays pour divers composants du réfrigérateur. Ils ont vendu certains de ces brevets et ont gagné 750 dollars (environ 10 000 dollars aujourd'hui). Ils ont également développé deux nouveaux modèles de réfrigérateur, l'un utilisant du sodium fondu, l'autre la pression de l'eau d'un robinet de cuisine.

Le sort du nouveau réfrigérateur

Cependant, aucun des trois réfrigérateurs d'Einstein et de Szilard ne fut finalement largement utilisé dans les foyers. Le modèle à fusion au sodium était peu pratique pour une cuisine moyenne. Le modèle à pression d'eau échoua, car la pression d'eau des appartements allemands était insuffisante. Le réfrigérateur à aspiration consommait trop de carburant par rapport aux réfrigérateurs à compresseur.

Entre-temps, le problème des gaz toxiques dans les réfrigérateurs traditionnels fut résolu en 1930, lorsque des scientifiques découvrirent un nouveau gaz réfrigérant non toxique appelé fréon (chlorofluorocarbure). En une décennie, toutes les familles adoptèrent ce nouveau type de réfrigérateur, reléguant ainsi au passé les inventions d'Einstein et de Szilard.

Mais le fréon présente un inconvénient majeur. Lorsqu'il s'échappe dans la stratosphère, le rayonnement ultraviolet décompose les atomes de chlore, créant des radicaux libres qui endommagent les molécules d'ozone. Chaque radical libre de chlore peut détruire 100 000 molécules d'ozone, provoquantLe trou dans la couche d'ozone est toujours là aujourd'hui et ne sera pas comblé avant plusieurs décennies. Si l'humanité avait investi plus tôt dans la méthode de refroidissement par flamme Einstein-Szilard, cela nous aurait épargné de nombreux problèmes à long terme concernant la couche d'ozone.

Cependant, l'invention du réfrigérateur par Einstein et Szilard ne fut pas une pure perte. Elle offrit à Einstein un peu de répit et une belle somme d'argent. Szilard gagna également suffisamment d'argent pour poursuivre ses recherches. Il découvrit plus tard le principe de la première réaction nucléaire en chaîne.

Selon VNE