História HVACR – Breve histórico da Refrigeração no Mundo

Há muito se sabe que o resfriamento de alimentos é um meio efetivo de conservação. Daí até utilizar esse processo de forma contínua e efetiva, foi um passo considerável, que levou muito tempo para ser dado pela humanidade. 

A necessidade de conservação de alimentos, principalmente para exportação, foi uma das principais causas do desenvolvimento da indústria da refrigeração. Havia, por exemplo, grande interesse comercial de que a carne proveniente das Américas e da Austrália fosse comercializada na Europa. A conservação desse produto durante a viagem era uma necessidade imediata. Essa foi uma das razões, pelas quais máquinas de refrigeração fossem produzidas no século XIX na Europa e até mesmo na Austrália.

Citações dos processos mais antigos de refrigeração mencionam a coleta de neve ou de gelo das montanhas, sua aglutinação e seu armazenamento com algum tipo de isolamento. Para isso, usava-se, por exemplo, madeira ou até mesmo buracos feitos no solo. Já imaginou as limitações desse tipo de processo?. Utilizar o frio era muito dispendioso, quase uma aventura naquela época.

O primeiro povo a utilizar a refrigeração foi o chinês, muitos anos antes de Cristo. s chineses conservavam o gelo dos rios e dos lagos, durante as estações quentes, em poços cobertos de palha. Aquele primitivo sistema de refrigeração, também utilizado de forma semelhante por outros povos na Antiguidade, servia basicamente para deixar as bebidas mais saborosas. Esta seria, pelo menos até o fim do século XVII, uma das poucas aplicações  do gelo feitas pela espécie humana.

No século XVIII, descobertas científicas relacionaram o frio à inibição do processo de deterioração de alimentos. Além da neve e do gelo, os recursos para a conservação de alimentos eram a salmoura e o ato de curar os alimentos. Também havia louças de barro que eram responsáveis por manter seu frescor.

Dificuldades que trouxeram o progresso – As dificuldades para obtenção de gelo na natureza criaram a necessidade do desenvolvimento de técnicas capazes de produzi-lo artificialmente. Foi apenas no ano de 1748 que William Cullen, da Universidade de Glasgow, Escócia, criou o primeiro experimento de que se tem notícia, para produzir refrigeração artificial[1]. O que ele fez? Produziu um vácuo parcial em um recipiente com éter etílico, que se resfriava na presença do vácuo. Hoje, sabemos que, ao diminuir a pressão do recipiente, Cullen provocava a evaporação do éter líquido, baixando sua temperatura.

Esse experimento até que permitia a produção de alguma quantidade de gelo, mas não teve qualquer aplicação prática em escala comercial, na época.

Já em 1824, o físico e químico inglês Michael Faraday descobriu a indução eletromagnética, o princípio da refrigeração. Dez anos mais tarde, esse princípio seria utilizado nos Estados Unidos para fabricar gelo artificialmente. A Alemanha adotaria tal princípio, em 1855.

Em sequência ao experimento de Cullen, vários outros foram realizados, principalmente no século XIX. Cabe destacar alguns:

  • Em 1834, Jacob Perkins obteve patente para o projeto de um sistema de refrigeração pelo método da compressão de vapor. Ele construiu um protótipo, que funcionou de fato, mas não obteve sucesso comercial[2];
  • Em 1850, Edmund Carré, da França, criou uma máquina comercial de refrigeração, que operava pelo princípio de absorção, utilizando ácido sulfúrico[3];
  • Em 1859, Ferdinand Carré, da França, criou e patenteou (1860) um sistema comercial de refrigeração por absorção, operando com uma solução de água com amônia. Devido à toxicidade da amônia, o sistema não teve aplicação doméstica naquela época, mas foi largamente utilizado para manufatura comercial de gelo para venda;
  • Em 1862, Alexander Carnegie Kirk, da Escócia, patenteou um sistema de refrigeração baseado em um ciclo fechado com compressor de ar[4];
  • Em 1864, Charles Tellier, da França, patenteou um sistema de compressão de vapor utilizando éter metílico[5];
  • Em 1865, Daniel Livingstone fez algumas modificações na máquina de absorção de Ferdinand Carré e deu impulso comercial a esse tipo de equipamento, um compressor de amônia, nos Estados Unidos.

Nos anos de 1870, as cervejarias tornaram-se um setor comercial importante na demanda por frio, principalmente na forma de gelo. A demanda por sistemas de refrigeração elevou-se. Várias máquinas baseadas no ciclo de compressão foram comercializadas, mas, nos Estados Unidos, em 1890, a maior parte das máquinas existentes funcionava ainda pelo método de absorção[6].

Criogenia

Já no século XX, o homem descobriu a propriedade criogênica dos gases: a capacidade de retirar calor de um sistema quando submetido à expansão. Foi a partir daí que começou a fabricação de gelo industrial, em grande escala.

Foi naquela época, então, que teve início a atividade comercial de conservação de alimentos. Não havia, sequer, os grandes entrepostos frigoríficos, mas sim as fábricas de gelo.

Nos setores comercial e residencial, este gelo industrial era usado para fazer conservação alimentar em pequena escala.

Os fluidos refrigerantes usados neste início da história da refrigeração eram a amônia, o dióxido de enxofre e o cloreto de metila. A refrigeração era, assim, um processo perigoso: explosivo, inflamável e tóxico! Além desse inconveniente, os fluidos necessitavam de pressão elevada para atingir capacidade criogênica necessária à fabricação econômica de gelo. Os compressores frigoríficos de então, dada a limitação tecnológica da época, eram tidos como máquinas perigosas, sujeitas à explosão.

Somente em 1932 o cientista Thomas Midgely Jr inventou o fluido refrigerante 12, mais conhecido como R-12. Este fluído é um composto de cloro-flúor-carbono (CFC) que tem a característica de ser endotérmico quando expande ou quando vaporiza. O R-12 não é inflamável, não é explosivo, bem menos tóxico do que a amônia e, além disso, não corrói metais. A pressão necessária para que suas propriedades criogênicas ocorram com transferência apreciável de calor para ser aplicada praticamente, era bem inferior à requerida pelos fluidos refrigerantes conhecidos até então. O mercado exultava: “Enfim, um gás ideal, maravilhoso”.

Esse detalhe foi o impulso necessário para o uso da refrigeração nos setores domésticos, ou seja, em refrigeradores; e nos comerciais, onde o uso de máquinas com R-12 passou a ser a solução dominante. Entretanto, descobriu-se em 1975 que o R-12 é um dos principais fluidos destrutivos da camada de ozônio da atmosfera, camada essencial para barrar o excesso de radiação solar ultravioleta  na superfície da Terra.

  Naquele ano, o Conselho Governamental do Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (United Nations Environment Programme – UNEP) criou um programa específico de pesquisa sobre riscos iminentes.   A solução foi incentivar o uso de outros fluidos refrigerantes, como por exemplo, o hidro-cloro-fluor-carbono (HCFC) e o isobutano.

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PROIBIDA A REPRODUÇÃO TOTAL OU PARCIAL SEM A AUTORIZAÇÃO DA AUTORA: CRISTIANE DI RIENZO

[1]  Woolrich, W.R. History of  Refrigeration: 220 Years of Mechanical and Chemical Cold, 1748-1968, Ashrae Journal, July 1969, pág. 31.

[2]  Burstall, A.F., A History of Mechanical Engineering. MIT Press, 1965.

[3] Woolrich, W.R., The Men Created Cold: A History of Refri[1]  Woolrich, W.R. History of  Refrigeration: 220 Years of Mechanical and Chemical Cold, 1748-1968, Ashrae Journal, July 1969, pág. 31.

4, 5 e 6 Woolrich, W.R., The Men Created Cold: A History of Refrigeration, New York Exposition Press, 1967.

TEXTO: CRISTIANE DI RIENZO. FOTOS ACERVO PESSOAL.

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