IL FRIGORIFERO

Sin dalla preistoria, neve e ghiaccio sono stati usati per conservare gli alimenti. Erano oggetto di produzione, trasporto, stoccaggio, commercio e consumo che hanno segnato in una certa misura, a partire almeno dal Seicento, uno degli aspetti della modernità, per la conservazione degli alimenti, e in primo luogo delle proteine animali.
Si assiste così alla nascita di magazzini di stoccaggio di blocchi di neve, dette "Neviere", che lanciano un’attività economica che fiorì in Italia alle soglie dell’età moderna, fra il XVII e il XVIII secolo, per essere poi messa in crisi dallo sviluppo tecnologico, che diede vita, prima in Inghilterra a partire dal 1830, poi anche in Italia, ai primi stabilimenti per la produzione del ghiaccio industriale.
Già nel Rinascimento, piccoli edifici adibiti a ghiacciaie compaiono nelle cantine o nelle corti rustiche di ville e palazzi.Le neviere si riempivano d’inverno con ghiaccio frantumato o neve pressata alternata a strati di paglia e ricoperta di foglie secche o anche di stracci di lana.
Sulla riviera adriatica, già nel Seicento erano numerose a Cesenatico e Senigallia le ghiacciaie per la conservazione del pesce. A Genova ghiaccio e neve erano assai utilizzati per conservare i carichi di pesce destinati alle città padane e la neve veniva anche imbarcata sulle navi, per mantenere i cibi durante il viaggio. A Milano, quando non nevicava in pianura, la neve si importava dal lago Maggiore: raccolta sui primi monti e portata al lago dentro grandi gerle, giungeva in città su barconi. Se non nevicava, si produceva il ghiaccio allagando un tratto di terreno e lasciandolo congelare. Quando la crosta raggiungeva i 15-30 cm si spaccava in blocchi adatti al trasporto.

Il frigorifero (dal latino frigus, "freddo" e fero, "io porto"), anche detto frigidaire o abbreviato frigor (o frigo), è un elettrodomestico che serve alla preservazione del cibo attraverso bassa temperatura: in questo modo si rallenta la cinetica delle molecole e quindi la decomposizione e la crescita dei batteri.

Durante il XIX secolo vi sono state importanti rivoluzioni nel campo dell'alimentazione. In particolare, fu molto importante "la conquista del freddo", ossia l'invenzione della macchina frigorifera, avvenuta e brevettata nel 1851 dall'americano John Gorrie, successivamente perfezionata dal tedesco Windhausen, dall'inglese Reece e dal francese Tellier. A differenza del primo, questi ultimi recuperavano il gas evaporato, che il primo perdeva completamente.

A quest'ultimo si deve anche la realizzazione del primo impianto frigorifero su un piroscafo, le frigorifique, che nel 1876 trasportò in Francia un carico di carne precedentemente macellata in Argentina, dopo un viaggio di 105 giorni. La tecnica venne poi applicata ai vagoni ferroviari, come nel caso del treno intercontinentale che partiva dalla California. Sul piano alimentare tutto questo significò il superamento delle tecniche tradizionali di conservazione (per salagione, per essiccazione, ecc.) la cui comune caratteristica era quella di alterare le qualità nutrizionali e organolettiche degli alimenti. Con la conquista del freddo invece si riuscivano a trasportare e conservare i prodotti per lunghi periodi mantenendo caratteristiche simili a quelle originali.

Lo sviluppo del commercio in tutto il mondo, oltre a garantire maggiori quantità di derrate alimentari, portò a quel fenomeno chiamato da molti storici "delocalizzazione dei gusti alimentari": mentre fino ai secoli precedenti la gente si nutriva quasi esclusivamente di alimenti prodotti nella zona in cui viveva, grazie alla "conquista del freddo" alle persone fu possibile accedere a cibi esotici, prodotti a migliaia di chilometri di distanza. Oltre ai prodotti consumati, anche il gusto cominciò a "delocalizzarsi" dando origine a quel processo di globalizzazione alimentare che culminò con la fine del XX secolo.

Il primo frigorifero domestico venne messo in vendita nel 1913. Un modello di frigorifero senza parti in movimento è stato brevettato da Albert Einstein e Leo Szilard nel 1930. Dal 1931 l'ammoniaca fino allora usata venne sostituita col freon, fino al 1990 quando esso venne proibito per l'uso frigorifero; attualmente è diffuso l'isobutano che però è parecchio infiammabile.

Il funzionamento di un frigorifero è basato sul principio del ciclo frigorifero, che è schematizzabile nelle seguenti fasi:

il refrigerante (normalmente del freon o ammoniaca o isobutano), inizialmente allo stato gassoso, viene compresso per mezzo di un compressore; come conseguenza della compressione (aumento di pressione) si ha un aumento della temperatura del refrigerante;
la temperatura del refrigerante viene poi abbassata grazie all'azione della serpentina di raffreddamento (o "griglia esterna") presente nella parte posteriore del frigorifero; la serpentina funge da condensatore; in altre parole la serpentina riporta il fluido refrigerante allo stato liquido estraendone il calore; l'estrazione del calore durante questa fase avviene in maniera spontanea, in quanto il fluido refrigerante all'uscita dal compressore ha una temperatura maggiore della temperatura ambiente, per cui durante l'attraversamento della serpentina, venendo in contatto termico con l'ambiente, il refrigerante porta la propria temperatura a una temperatura minore e successivamente passa dallo stato gassoso allo stato liquido;
per mezzo di una valvola di laminazione o valvola termostatica, viene abbassata la pressione e la temperatura del refrigerante, che passa dallo stato liquido a una miscela bifase, cioè sotto forma di gas-liquido.
il refrigerante viene quindi posto in contatto termico con il vano interno del frigorifero, attraverso un evaporatore; in seguito, il refrigerante viene iniettato all'interno dell'evaporatore grazie alla pressione esistente nel lato aspirante il liquido; nell'evaporatore il refrigerante assorbe il calore dei prodotti all'interno del frigorifero e ritorna allo stato gassoso;
il refrigerante, allo stato gassoso, viene quindi riportato al compressore per cominciare un nuovo ciclo;
il ciclo si ripete più volte e verrà interrotto da un termostato (che provvederà a spegnere il compressore) quando all'interno del frigorifero sarà stata raggiunta la temperatura preimpostata.
Il termostato può essere di tipo elettromeccanico (tipicamente impiegato su frigoriferi a basso costo o di vecchia generazione) o elettronico. In quest'ultimo caso può essere di tipo analogico o digitale (ovvero basato su microprocessore). L'impiego di un microprocessore permette un controllo più efficace dell'elettrodomestico, riducendo l'accumulo di brina e quindi aumentando l'efficienza energetica del frigorifero.

I frigoriferi più moderni adottano la tecnologia "No Frost" che evita la formazione di ghiaccio, eliminando quindi la necessità della sbrinatura periodica. Questa tecnologia viene spesso accompagnata da una ventilazione interna del frigorifero. Questi due accorgimenti tecnologici permettono agli alimenti una maggiore durata e una maggiore resistenza alle muffe.

In campo medico, invece, le macchine frigorifere furono utilizzate per scopi all'apparenza ben più macabri: i cadaveri dei pazienti ormai deceduti, conservati a bassa temperatura, potevano essere utilizzati con molta più calma per la ricerca e lo studio dell'anatomia umana.

Nel mondo del freddo si è badato all’utilizzo di fluidi stabili chimicamente, con buone proprietà termodinamiche, non tossiche e non infiammabili. Gli elementi chimici che hanno potuto garantire tali requisiti sono il cloro ed il fluoro che sono entrati a far parte in gran quantità nella composizione dei CFC e degli HCFC.
Quando però il problema del buco dell'ozono e dell'effetto serra sono saliti alla ribalta internazionale si è visto che i CFC non potevano più essere accettati, dato che contribuivano notevolmente all’aggravarsi dei due problemi, stante proprio la presenza nella loro composizione del cloro e del fluoro.

Intorno agli anni '50 ad alcune grandi aziende metalmeccaniche vennero commissionate la costruzione dei primi apparecchi frigoriferi ad uso familiare allora molto costosi. Le case costruttrici si sbizzarrivano nella progettazione di particolari modelli con interni colorati e sagomati per poter meglio ospitare gli oggetti come il portabottiglie, la verduriera, la scatola della carne ed il cassettino dei formaggi. Le caratteristiche costanti che possiamo notare in tutti i modelli dell'epoca sono sicuramente la porta bombata e la chiusura con maniglia a scocca.

E' il 1974 quando due scienziati americani, Rowland e Molina, illustrano la loro teoria secondo la quale il cloro contenuto nei CFC agisce da elemento distruggitore dello strato di ozono atmosferico.
L’assottigliamento di quest’ultimo porta ad una maggiore incidenza dei raggi ultravioletti del sole sulla Terra.
Per tale teoria Rowland e Molina vengono insigniti del Premio Nobel per la chimica. L’industria del freddo si è trovata fortemente coinvolta di fronte a queste problematiche, visto che per quarant’anni aveva concentrato i propri sforzi di ricerca in ben altre direzioni e che proprio il cloro costituiva il punto di forza per ottenere determinati requisiti dei fluidi.

Nel 1984 viene firmata la Convenzione di Vienna e nel  1987 il Protocollo di Montreal, primo accordo a livello internazionale che stabiliva la progressiva riduzione nel tempo dell’uso dei CFC. Nel 1990, alla Conferenza di Londra, fu deciso di sospendere la produzione dei CFC e HCFC entro il 1994.

Si iniziò così l'utilizzo di nuovi gas HFC ( sostituendo la parte di cloro dal precedente gas con parti di idrogeno).  Ciò comporta, però,  il dover affrontare un nuovo problema: se la quantità di idrogeno che compone la sostanza è rilevante il fluido diventa infiammabile, quindi pericoloso. Nel 1998, alla Conferenza mondiale di Kyoto, viene deciso di includere anche i refrigeranti HFC tra le sostanze responsabili dell’effetto serra.


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