เวลาเจออากาศร้อนๆ คุณมีวิธีดับร้อนกันอย่างไรบ้าง
ดื่มน้ำเย็นๆ กินของเย็นๆ อาบน้ำเย็นๆ เปิดแอร์เย็นๆ หรือ ทำใจเย็นๆ
สุดแล้วแต่ว่าใครจะเอ็นจอยกับวิธีไหน ที่สำคัญคือขอให้ ‘เย็น’ ไว้ก่อน
แต่คุณเคยสงสัยไหมว่า มนุษย์เรารู้จัก ‘การสร้างความเย็น’ ตั้งแต่เมื่อไหร่กัน เพราะสมัยก่อนนั้น เรายังไม่ได้มีเครื่องปรับอากาศ หรือกระทั่งเครื่องทำน้ำแข็ง ที่สามารถบันดาลความเย็นได้แบบทันใจอย่างทุกวันนี้
แล้วอย่างนี้เวลาที่เข้าหน้าร้อน หรือต้องไปอยู่ในที่ร้อนๆ คนยุคก่อนเขาคลายร้อนกันอย่างไรนะ
บทความนี้จะพาคุณย้อนกลับไปดูว่า กว่าที่เราจะมีแอร์เย็นฉ่ำให้ใช้กันอย่างสบายใจ มนุษย์เรามีวิวัฒนาการในการดับร้อนอย่างไรบ้าง
ก่อนคริสตกาลถึงจักรวรรดิโรมัน : บรรเทาร้อนแบบ Hand-made
หากเทียบกันระหว่างศาสตร์ของการทำความร้อน กับการทำความเย็น มีหลักฐานที่ชี้ให้เห็นว่ามนุษย์รู้จักการ ‘จุดไฟ’ มาตั้งแต่สมัยก่อนประวัติศาสตร์แล้ว ทว่ากับการสร้างความเย็น ดูจะเป็นอะไรที่ซับซ้อนกว่านั้น เพราะวัตถุที่ให้ความเย็นตามธรรมชาติอย่างหิมะหรือน้ำแข็ง ไม่นานก็ละลายไปกับกาลเวลา จึงยากแก่การสืบสาวว่ามนุษย์สมัยโบราณนั้นรู้จัก ‘การสร้างความเย็น’ มาตั้งแต่ตอนไหน
ว่ากันว่าหลักฐานที่เก่าแก่ที่สุด ปรากฏอยู่ในคัมภีร์ไบเบิล จากบทตอนที่อ้างถึง “The Coolness of snow in the heat of the harvest” หรือ “ความเย็นของหิมะในฤดูแห่งการเก็บเกี่ยว” (Proverb 25:13) ส่วนหลักฐานที่ดูจะเป็นชิ้นเป็นอันนั้น เริ่มปรากฏให้เห็นเมื่อราวๆ สองพันปีก่อน
เริ่มจากในอียิปต์โบราณ พบว่ามีการใช้พืชบางชนิดแขวนไว้กับหน้าต่างแล้วพรมน้ำให้ชุ่มชื้น เมื่อไอน้ำระเหยและลมพัดผ่าน จะทำให้อากาศภายในบ้านเย็นลงได้ แถมยังเพิ่มความชื้นในอากาศด้วย ซึ่งช่วยบรรเทาความร้อนในสภาพอากาศกลางทะเลทรายได้เป็นอย่างดี ขณะเดียวกันก็เรียนรู้วิธีปรับอุณหภูมิน้ำให้เย็นลง โดยเทน้ำใส่ภาชนะแล้วไปตั้งไว้กลางที่แจ้งในคืนที่อากาศเย็น
ข้ามฝั่งมาที่ประเทศจีน ในช่วงราชวงศ์ฮั่น หรือราวๆ คริสตศักราชที่ 200 มีการประดิษฐ์พัดลมขนาดใหญ่ที่ใช้แรงงานคนในการหมุน ต่อมาในสมัยราชวงศ์ถัง จึงมีการพัฒนาเป็นพัดลมที่หมุนด้วยแรงดันน้ำ ใช้ระบายอากาศและสร้างความเย็นในพระราชวังเป็นหลัก
ด้านอาณาจักรโรมัน ก็มีวิธีการบรรเทาความร้อนในแบบของตัวเองเช่นกัน โดยมีการติดตั้งท่อลำเลียงน้ำ (Aqueducts) ไว้ตามส่วนต่างๆ ของสิ่งปลูกสร้าง เพื่อลดอุณหภูมิภายในให้เย็นลง ขณะที่ชาวเปอร์เซียก็มีเทคนิคที่ต่างออกไป โดยใช้ระบบสถาปัตยกรรมที่มี wind catcher หรือช่องลมขนาดใหญ่ที่อยู่บริเวณด้านบนของสิ่งปลูกสร้าง ทำให้เกิดการระบายอากาศโดยธรรมชาติ
นอกจากนี้ยังมีหลักฐานอื่นๆ อีกประปราย เช่น เรื่องเล่าที่บอกว่าจักรพรรดิแวริอุส เอวิตุส (Varius Avitus) เคยสั่งให้ไพร่พลให้ไปขนหิมะจากภูเขามาก่อเป็นเนินเล็กๆ ในสวนของพระราชวัง เพื่อให้อาณาบริเวณนั้นสดชื่นด้วยไอเย็นที่ปกคลุมอยู่ในอากาศ
ช่วงปฏิวัติอุตสาหกรรมถึงปัจจุบัน : เย็นแบบทันใจ
หลังพ้นช่วงต้นคริสต์ศตวรรษ หลักฐานเกี่ยวกับการสร้างความเย็นดูจะขาดหายไปเป็นช่วงใหญ่ๆ จนถึงช่วงศตวรรษที่ 17 ซึ่งเป็นยุคแห่งการปฏิวัติอุตสาหกรรม การสร้างความเย็นถือเป็นหนึ่งในอุตสาหกรรมที่ได้รับการคิดค้นและพัฒนาอย่างต่อเนื่อง
จุดสำคัญที่ทำให้นวัตกรรมเกี่ยวกับความเย็นได้รับการต่อยอดและพัฒนาอย่างจริงจัง ก็คือการค้นพบของ เบนจามิน แฟรงคลิน (Benjamin Frankin) และ จอห์น ฮัดลีย์ (John Hadley) คู่หูนักประดิษฐ์ชาวอเมริกา ในปีค.ศ.1758 ที่พบว่าการระเหยของแอลกอฮอลล์และของเหลวบางชนิด สามารถทำให้วัตถุมีอุณหภูมิต่ำลงจนถึงจุดเยือกแข็งได้
ต่อมาในปีค.ศ.1820 ไมเคิล ฟาราเดย์ (Micheal Faraday) นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ก็ค้นพบคุณสมบัตินี้เช่นกัน โดยสามารถบีบอัดก๊าซแอมโมเนียให้กลายเป็นของเหลวได้สำเร็จ แอมโมเนียเหลวนี้เองที่กลายมาเป็นสารผลิตความเย็นหรือ ‘น้ำยาแอร์’ ในยุคแรกๆ โดยใช้หลักการที่ว่า เมื่อสารทำความเย็นถูกฉีดเข้าไปในที่ที่มีความดันต่ำ จะระเหยเป็นไอ แล้วทำให้อุณหภูมิโดยรอบลดลงอย่างรวดเร็ว
หลักการนี้ถูกนำมาปรับใช้ในการประดิษฐ์เครื่องปรับอากาศและตู้เย็นอย่างที่เราเห็นในปัจจุบัน แต่กว่าจะพัฒนากันสำเร็จ ก็ไม่ใช่เรื่องง่ายๆ เพราะกินเวลาเป็นร้อยปี แบ่งเป็นช่วงสำคัญคร่าวๆ ดังนี้
– ค.ศ. 1830 จอห์น กอร์รี่ (John Gorrie) นักฟิสิกส์ชาวอเมริกา ใช้เทคโนโลยีการบีบอัด (Compresser) ผลิตเครื่องทำน้ำแข็งได้สำเร็จ และใช้เครื่องนี้ในการผลิตความเย็นโดยปล่อยให้อากาศพัดผ่าน ถือเป็นเครื่องปรับอากาศยุคแรกที่ทำให้อากาศเย็น โดยใช้ไอเย็นที่ระเหยจากน้ำแข็งอีกที
– ค.ศ. 1849 เฟรเดอริก ทูดอร์ (Frederic Tudor) นักธุรกิจชาวอเมริกัน ริเริ่มธุรกิจผลิตและขนส่งน้ำแข็งอย่างจริงจัง โดยสามารถส่งออกน้ำแข็งไปยัง 53 ประเทศทั่วโลกผ่านทางเรือ ควบคู่ไปกับการส่งออกเนื้อสัตว์และผลไม้แช่แข็ง เขาสร้างรายได้มหาศาลจนได้รับการขนานนามว่า ‘Ice King’
– ค.ศ. 1855 เจมส์ แฮร์ริสัน (Jame Harrison) นักประดิษฐ์สัญชาติออสเตรเลีย สร้างเครื่องผลิตน้ำแข็งขนาดใหญ่ สามารถผลิตน้ำแข็งได้ 3,000 กิโลกรัมต่อวัน และกลายมาเป็นคู่แข่งคนสำคัญของทูดอร์ แถมยังพัฒนาต่อจนสามารถสร้าง ‘ห้องแช่แข็ง’ ที่ใช้ในการเก็บรักษาของสดได้ ซึ่งกลายเป็นต้นแบบของ ‘ตู้เย็น’ ในเวลาต่อมา
– ค.ศ. 1881 เจมส์ เอ. การ์ฟิลด์ (James A. Garfield) อดีตประธานาธิบดีของสหรัฐอเมริกา ถูกมือสังหารลอบยิงจนได้รับบาดเจ็บ ทีมวิศวกรจึงระดมสมองสร้าง ‘ห้องเย็น’ ขึ้นมาเป็นการเฉพาะกิจเพื่อยื้อชีวิตของประธานาธิบดี ห้องที่ว่านี้ถูกออกแบบให้ชุ่มชื้นตลอดเวลา โดยใช้ความเย็นที่ระเหยจากบ่อน้ำแข็งที่ติดตั้งอยู่ด้านบน ผลคือสามารถลดอุณหภูมิในห้องลงได้ถึง 20 องศาฟาเรนไฮต์ ทว่าสุดท้ายท่านประธานาธิบดีก็ทนพิษบาดแผลไม่ไหวอยู่ดี เสียชีวิตในเวลาต่อมา
– ค.ศ. 1902 วิลลิส แคเรีย (Willis Carrier) วิศวกรชาวอเมริกัน คิดค้นเครื่องปรับอากาศที่ใช้ระบบไฟฟ้าได้สำเร็จ จากการว่าจ้างของโรงพิมพ์ในนิวยอร์ก ที่ต้องการควบคุมอุณหภูมิและความชื้นภายในโรงพิมพ์ ต่อมาเครื่องปรับอากาศชนิดนี้กลายเป็นที่ต้องการของโรงงานอีกนับไม่ถ้วน และถือเป็นต้นแบบของเครื่องปรับอากาศที่ใช้กันตามสิ่งปลูกสร้างใหญ่ๆ ในปัจจุบัน
– ค.ศ. 1931 เอช.เอช.ชอล์ซ (H.H.Schulz) และ เจ.คิว.เชอร์แมน (J.Q.Sherman) คิดค้นเครื่องปรับอากาศแบบติดผนังขึ้นมา และได้กลายเป็นต้นแบบของเครื่องปรับอากาศสมัยใหม่ที่เราใช้กันอยู่ในปัจจุบัน
– ค.ศ. 1939 ‘Packard’ บริษัทรถยนต์หรูของอเมริกา สร้าง ‘รถปรับอากาศ’ คันแรกของโลกได้สำเร็จ
– ช่วง 1950s หลังสงครามโลกครั้ง 2 สิ้นสุดลง และเศรษฐกิจเริ่มฟื้นตัว เครื่องปรับอากาศกลายเป็นสิ่งอำนวยความสะดวกที่แพร่หลาย สร้างยอดขายกว่า 1 ล้านยูนิตในปี 1953
– ช่วงปี 1970s ที ซี นอร์ธคอต (T.C. Northcott) นักประดิษฐ์ชาวอเมริกา คิดค้นเครื่องปรับอากาศแบบ Central Air Condition ที่สามารถปรับอุณหภูมิให้อบอุ่นในฤดูหนาว และปรับเย็นสบายในฤดูร้อน พร้อมด้วยระบบกรองอากาศ เป็นระบบที่ได้รับความนิยมและแพร่หลายมาจนถึงปัจจุบัน
ถึงตรงนี้ คงจะเห็นภาพชัดขึ้นแล้วว่า กว่าที่มนุษย์จะผลิตคิดค้นเครื่องทำความเย็นขึ้นมาได้นั้น มันยากเย็นเพียงใด
นอกจากจะช่วยให้เราอยู่เย็นเป็นสุขได้ทุกเมื่อโดยไม่ต้องแคร์ฤดูกาลแล้ว นวัตกรรมแห่งการทำความเย็นทั้งหลาย ยังส่งผลต่อภาคอุตสาหกรรมอื่นๆ อีกมากมาย เช่น อุตสาหกรรมสิ่งทอ อุตสาหกรรมสิ่งพิมพ์ และโดยเฉพาะอุตสาหกรรมด้านอาหาร
ลองจินตนาการเล่นๆ ก็ได้ว่า ถ้าทุกวันนี้เราไม่มีตู้เย็นหรือเครื่องแช่แข็ง พฤติกรรมการบริโภคของมนุษย์จะเปลี่ยนไปขนาดไหน เราอาจไม่เคยรู้จักว่าไอศกรีมคืออะไร หรือไม่มีทางได้ลิ้มรสเนื้อสัตว์บางชนิดที่ไม่สามารถผลิตในประเทศไทย เช่นเดียวกับเบียร์วุ้น และน้ำแข็งไส–ที่ช่างดีต่อใจในวันที่อากาศร้อนเกินจะทน
อ่านเพิ่มเติม
– บทความ ‘A History of comfort cooling using ice’ โดย Bernard Nagengast
– บทความ ‘A Brief History of Air Conditioning’ โดย Amanda Green
