«Мы будем резать, гнуть, соединять, эвакуировать, а потом заряжать», – сказал Брэдфорд, освобождая место на верстаке перед нами, чтобы разложить внутренние органы нашего будущего холодильника. Над нами висела пара велосипедных рам, позади стояли лопаты для снега, секаторы и грабли. Любопытные воробьи запрыгивали и выпрыгивали через открытую дверь гаража, неистово чирикая. Наше занятие по строительству холодильника, как я быстро понял, больше походило на приготовление куриного пирога из жареной курицы, покупного слоеного теста и бульонного кубика, чем на приготовление всего этого с нуля. Брэдфорд заказал все компоненты по Интернету – нам оставалось только правильно соединить их вместе.

«Есть четыре детали, которые имеют значение, – объяснил Брэдфорд, представляя их мне по очереди. Компрессор – черный пластиковый цилиндр размером с банку пива, изготовленный компанией Samsung. Конденсатор, размером с книгу, из рифленого алюминия, был привезен из Таиланда. Испаритель представлял собой белесый прямоугольник размером с лист бумаги, похожий на сплющенную абстрактно-художественную версию печатной платы. Последний игрок в квартете холодильников был настолько мал, что я сначала не заметил его – маленькая спираль из тонкой медной проволоки, называемая капиллярной трубкой.

Отрезав несколько отрезков медной трубы и согнув их, чтобы соединить детали в петлю – компрессор, испаритель, капиллярная трубка, конденсатор и снова компрессор, – мы надели защитные очки. «А теперь самое интересное, – объявил Брэдфорд, размахивая синим пламенем своей оксиацетиленовой горелки, как кисточкой, чтобы загерметизировать все соединения. Чтобы убедиться в отсутствии утечек, мы создали давление в контуре, заполнив его азотом из баллона, который Брэдфорд держал в углу рядом с воздуходувкой. Затем он подключил вакуумный насос, который выглядел как сверхмощный фонарик и звучал как рой металлических пчел. После того как из системы был удален весь воздух, мы открыли небольшой водно-голубой резервуар с жидким 1,1,1,2тетрафторэтаном, более известным в промышленности как R-134a, и с шумом заправили весь контур хладагентом.

«Это именно то, что находится в вашем домашнем холодильнике», – сказал Брэдфорд. «Я могу прийти к вам домой, вырвать внутренности вашего холодильника и заменить его этим, и вы не заметите никакой разницы». Машины, охлаждающие холодильные склады, работают по тому же принципу, хотя и в увеличенном масштабе, и с использованием других компонентов и химических веществ для хладагента.

«Я собираюсь включить питание компрессора», – сказал Брэдфорд. «Вот где происходит волшебство – с минуты на минуту мы почувствуем холод». С тихим урчанием компрессор начал перекачивать хладагент по контуру, и меньше, чем через минуту капли кофе, которые я пролил ранее, застыли в ледяную коричневую слякоть. Пока Брэдфорд все настраивал и настраивал, я положил руки на испаритель и наблюдал, как белеют кончики моих пальцев. Это было похоже на самое близкое к колдовству ощущение, которое я когда-либо испытывал. -

T

Его система называется парокомпрессионным охлаждением, и хотя это не единственный способ получения холода, используемый сегодня, он, безусловно, самый распространенный. Испаритель – белая печатная плата – это та часть, которая находится внутри задней стенки холодильника и отводит тепло от коробки и всех находящихся в ней продуктов. Компрессор обычно располагается в отдельном встроенном шкафчике в задней части прибора и подключается к розетке. Конденсатор всегда находится снаружи, либо установлен на задней стенке в виде пыльного набора змеевиков, переплетенных взад-вперед по сетке, как металлический ткацкий станок, либо, в более новых моделях, спрятан за накладкой внизу.

Цикл опирается на три ключевых принципа, которые были смутно знакомы из школьных уроков естествознания: термодинамическая истина о том, что тепло всегда движется от более теплого к более холодному; закон физики, согласно которому молекулы жидкости поглощают тепло при кипении, изменяя свое состояние и превращаясь в газ; и, наконец, тот факт, что вы можете повысить или понизить температуру, при которой жидкость испаряется, повышая или понижая давление, под которым она находится. (Это то же явление, которое заставляет чайник кипеть при более низкой температуре в горах, где давление атмосферы ниже).

Процесс охлаждения на удивление прост. В тот момент, когда жидкий хладагент поступает в испаритель, он находится под очень низким давлением – настолько низким, что, вращаясь внутри задней стенки холодильника, он не может не начать кипеть. При кипении его молекулы забирают тепло из окружающей среды, чтобы двигаться быстрее и превращаться в газ. Этот тепловой градиент создает желаемый побочный эффект – охлаждение содержимого холодильника.

Пока все хорошо, но для того, чтобы холодильник оставался холодным, хладагенту нужно снова и снова выполнять один и тот же трюк, а значит, он должен снова стать жидкостью. Вот тут-то и вступает в дело остальная часть системы. Хотя R134a – это газ, когда он доходит до конца испарителя, это холодный газ – холоднее комнатной температуры. Брэдфорд объяснил, что R134a не может сбросить все тепло, полученное от холодильника, и снова остыть в жидкость, пока мы его не нагреем. Только когда R134a станет горячее, чем гараж, в котором мы стояли, тепло уйдет из хладагента в окружающий нас воздух.

Компрессор, по сути, выполняет работу по переносу хладагента вверх по склону, чтобы затем снова спуститься вниз по тепловому градиенту, поглощая тепло по мере продвижения. Подключенный к стене, маленький черный цилиндр получает энергию в виде электричества и использует ее для прокачки поршня вперед-назад внутри баллона, заполненного R-134a. Это повышает температуру и давление хладагента: скорость движения его молекул и скорость их столкновения. После того как компрессор выполнит свою работу, R-134a превратится в плотное облако перегретого пара.

Оттуда газ попадает в гофрированный алюминиевый конденсатор – внешний змеевик вашего холодильника. Вся эта площадь поверхности позволяет горячему хладагенту сбрасывать свою энергию в более холодный воздух помещения, так что к концу цикла его молекулы становятся достаточно вялыми, чтобы сконденсироваться в еще достаточно теплую жидкость. (Именно поэтому задняя стенка вашего холодильника или пол перед ним кажутся теплыми). «К тому времени, когда он выходит из компрессора, его температура составляет около ста сорока градусов», – подтверждает Брэдфорд. «К тому времени, когда он доходит до конца конденсатора, температура, вероятно, составляет девяносто градусов».

Затем он упирается в дроссель: расширительный клапан. Эта длинная и очень тонкая трубка ограничивает количество проходящего через нее хладагента, создавая область пониженного давления на другой стороне. Хладагент возвращается в испаритель в виде жидкости под низким давлением – достаточно холодной и с достаточно низкой температурой кипения, чтобы втянуть в себя все тепло внутри холодильника, когда он снова превращается в газ.

Пока в цепи нет утечек, а компрессор подключен к источнику питания, вы можете перемещать тепло изнутри коробки наружу вечно – по крайней мере, до тех пор, пока движущиеся части компрессора не износятся. «Компрессоры рассчитаны на пятьдесят лет», – заверил меня Брэдфорд. «Ваш холодильник будет работать, не требуя обслуживания, дольше, чем вы владеете своим домом».

Я понял, что холодильник – это недооцененное чудо инженерной мысли: надежный, относительно простой ящик, который без шума и шума использует силы природы для сверхъестественного эффекта, ежедневно совершая чудо задержки неизбежного разложения и смерти материи.

В декабре 2011 года сотни тысяч британцев наблюдали за тем, что происходит с едой, хранящейся в очень разных коробках. В рамках инициативы BBC под названием «После жизни: Странная наука распада», команда ученых, инженеров и техников построила муляж кухни, наполнила его едой, заключила в стеклянный куб и на два месяца поместила на звуковую сцену в Эдинбургском зоопарке. Получившийся в результате «ящик гниения», дополненный камерами с таймлапсом, нацеленными на его обитателей – микробов, плесень и личинок, – стал диаметральной противоположностью холодильника, наглядной иллюстрацией того, что происходит без холода.