גלידה, סיפור מלחמה- על ההיסטוריה של הקירור

היסטוריה של הקירור - הפודקאסט עושים היסטוריה

גלידה, סיפור מלחמה: על ההיסטוריה של הקירור

כתב: רן לוי

בפרק זה נספר את סיפורה של טכנולוגיית הקירור, ועל האופן שבו הפכה את הגלידה ממעדן לעשירים-בלבד לנחלת כלל הילדים…

כיצד יכלו להנות אצילי פרס מגלידה מרעננת בקיץ, בימים שלפני המצאת המקרר?
-על פרדריק טיודור, 'מלך הקרח', שהצליח להביא קרח למקומות מפתיעים…
-ועל הרופא שביקש להלחם בקדחת הצהובה והמציא מקרר…

הרשמה לפודקאסט:
רשימת תפוצה במיילiTunes | אפליקציית 'עושים היסטוריה' לאנדרואיד | RSS Link | פייסבוק | טוויטר

אם אתם מחפשים הוכחה למקורותיהם המשותפים של בני האדם ושאר בעלי החיים בטבע, אין צורך באנליזה גנטית או ניסויים מסובכים. כל שעליכם לעשות הוא לבקר בגן שעשועים טיפוסי, עדיף בקיץ, ולהמתין בסבלנות. הביטו בילדים המשחקים בכדור, מתנדנדים בנדנדה או מתגלשים על המגלשה. הם מאושרים: צוחקים בקולי קולות ונהנים מכל רגע. חמודים כל כך! אבל ברגע אחד, הכול יכול להשתנות.

מי שלא חזה בשינוי במו עיניו, כמעט יתקשה להאמין. ברגע שהילדים שומעים את הצלילים המוכרים של אוטו גלידה מתקרב, מאות מיליוני שנות אבולוציה נמחקות כהרף עין. הם יעזבו כל צעצוע שהחזיקו וישעטו אל הוון הרעשני כמו עדר של ביזונים בסאוונות של אפריקה. החמודים המתוקים האלה הופכים לחבורת חיות טרף צמאות פטל. הם יתנפלו על הגלידות כמו אריות על טרפם. פעם ראיתי אבא מסכן שנקלע בטעות לתוך להקת ילדים רעבתניים שכאלה… זה נגמר בשניות: הם ליקקו אותו עד העצם.

'חום' וגלידה

כמעט כולם אוהבים לאכול גלידה, והתשוקה למעדן הקפוא הזה אינה תופעה חדשה בתולדות האנושות. הפרעונים במצרים העתיקה נהגו להגיש לאורחיהם גביעי כסף שהכילו פירות מעורבים בקרח. הקיסרים הרומים התענגו על תערובת מושלגת של פירות ודבש. גם המוסלמים במדבריות ערב נהנו מקינוחים דומים: המילים 'סורבה' ו'שרבט' מגיעות אלינו מהמדבריות של המזרח התיכון, ומקורן במילה הערבית Sharba, שפירושה 'משקה'. אך יש כאן סתירה ברורה. מצרים, איטליה, ערב הסעודית… כל אלה מקומות חמים, יחסית. כיצד הצליחו המקומיים להשיג קרח עבור הגלידות שלהם בימים שלפני המקרר והמקפיא?

תשובה לשאלה זו ניתן למצוא במבנים ייחודיים בשם 'בתי קרח'. בתוך בתי קרח אוחסנו קרח ושלג שנאספו בחורף כך שנשמרו במצבם הקפוא עד האביב ולעתים אפילו אל תוך הקיץ. בתי הקרח הראשונים הוקמו כבר בסביבות 1700 שנה לפני הספירה, וגרסות שונות שלהם ניתן למצוא בכל רחבי העולם – מסין הרחוקה ועד אנגליה. כיצד נבנו בתי הקרח, וכיצד הצליחו לשמור על תכולתם הקפואה זמן רב כל כך גם באזורים חמים יחסית? כדי להסביר זאת, ראשית רצוי להבין מהו חום וכיצד הוא מועבר ממקום למקום.

נניח, לשם הדוגמה, שהאטומים והמולקולות המרכיבים את כל מרבית החומרים בטבע, הם בליינים על רחבת ריקודים במועדון לילה. למתבונן מרחוק זו נראית כקבוצה צפופה וסטטית, אבל כשמתקרבים ניתן להבחין בתנועותיהם של הרקדנים. באותו האופן, גם אם פיסת חומר נראית מוצקה – כמו גוש קרח קפוא, למשל – המולקולות שמרכיבות אותה רוטטות ללא הרף. מידת תנועת החלקיקים בתוך החומר תלויה בכמות האנרגיה שהגוף מכיל: חלקיקים אטיים ינועו לאט יותר, כמו רקדנים שלא ישנו יותר מדי בלילה הקודם. אנחנו תופסים את תנועת החלקיקים הקטנים האלה כ'טמפרטורה': בקרח, המולקולות זזות לאט מאוד ולכן הוא מרגיש 'קר'. במים נוזליים המולקולות נעות מהר יותר, ומכאן שגם טמפרטורת המים גבוהה יותר.

כדי לגרום למולקולות לרטוט מהר יותר עלינו להעניק להם אנרגיה, או במילים אחרות לחמם את הגוף. אם נשים קוביית קרח בשמש מולקולות המים יספגו את האנרגיה שבקרני השמש, ירטטו מהר ויותר ויותר עד שבסופו של דבר תנועתם תהיה מהירה מספיק כדי להשתחרר מהגביש הקפוא ולהפוך למים נוזליים. מטרתו של בית קרח, אם כן, היא לאחסן את גושי הקרח באופן כזה שאנרגיה חיצונית לא תצליח להסתנן אליהם.

דוגמא נאה לבית קרח הם המבנים המכונים 'יחצ'לים' (Yakhchal) אשר נבנו בפרס, היא אירן של ימינו, כבר לפני למעלה מאלפיים שנה. היחצ'ל נראה כמו כיפה גדולה אשר מתחתיה נחפר חלל תת קרקעי גדול בעומק של כמה מטרים ובו נשמרו הקרח והשלג. קירות הכיפה עבים במיוחד, עד שני מטרים, ועשויים מתערובת מיוחדת של חול, חימר, ביצים, שערות של עיזים ואפר. התערובת הזו – ורק אלוהים יודע כיצד גילו זאת הפרסים – מבודדת היטב ומגנה על הקרח היקר מפני קרני השמש היוקדות. היחצ'לים אפשרו לאצולה הפרסית להנות מ'פלודה', מעדן מקומי המפורסם אפילו בימינו: קינוח קפוא עשוי מאטריות, מי ורדים, מיץ לימון ופיסטוקים.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cc/Yakhchal_of_Yazd_province.jpg

קשה להתחקות אחר מקורותיה המפותלים של הגלידה, אך קרוב לוודאי שהידע הדרוש ליצירת קינוחים קפואים הגיע לאירופה מהמזרח. על פי אחת הגרסות היה זה מרקו פולו שהביא את בשורת הגלידה מסין לאיטליה: אין עדויות של ממש לסיפור הזה, אבל ידוע כי בתקופת הרנסנס נחשבו הגלידות האיטלקיות למשובחות במיוחד ושמם של השפים האיטלקיים הלך לפניהם בכל אירופה. על קתרינה דה מדיצ'י, נצר למשפחה האיטלקית המפורסמת ומלכת צרפת במאה ה-16, מסופר שלכבוד יום הולדתה השבעים הכינו לה השפים גלידה כה מוצלחת, עד שהמלכה הכריזה כי אחרי שטעמה מאכל כה מופלא, היא יכולה להיות רגועה בידיעה שגן העדן אכן קיים ושעות ספורות לאחר מכן הלכה לעולמה. על פי דיווחו של רופאה האישי, היא מתה כשחיוך על שפתיה… הסיפור הזה הוא קרוב לודאי אגדה ותו לא, אבל הוא בהחלט מעיד על המוניטין שהיו לגלידות האיטלקיות באותה התקופה.

בתי הקרח והאפשרות המעשית לשמר קרח למשך חודשים ארוכים הביאו, מטבע הדברים, להיווצרות מסחר בקרח בחודשי החורף – אבל הקרח, ובעקבותיו גם הקינוחים הקפואים, כמובן – נותרו מצרכים יקרים. חציבת קרח הייתה עבודה פיזית קשה ומפרכת שנעשתה בתנאים קשים ביותר, וכמובן שמחיר גוש קרח האמיר ביחס ישיר למרחק בין מקורו ליעדו הסופי, שהרי הקרח הלך ונמס בזמן המסע הארוך. כל אלה הביאו לכך שבמשך מאות שנים רק המיוחסים והעשירים ביותר הרשו לעצמם להנות מקינוח קפוא או ממשקה צונן בקיץ. עובדה זו החלה להשתנות עוד במאה ה-18, שנים רבות לפני המצאת המקרר. מי שאחראי, יותר מכל אחד אחר, לכך שהקרח הפך ממוצר יוקרה למצרך יום-יומי, לפחות בחצי הכדור המערבי, היה צעיר אמריקני נחוש ושאפתן בשם פרדריק טיודור.

פרדריק טיודור, מלך הקרח

פרדריק נולד ב-1783 בבוסטון שבצפון מזרח ארצות הברית. אביו היה עורך דין מצליח, ופרדריק ואחיו נשלחו ללמוד בבתי הספר הטובים ביותר באותה התקופה. בגיל 13 החליט פרדריק טיודור לעזוב את בית הספר, אבל לא בגלל שהתקשה בלימודיו. ההפך הוא הנכון: פרדריק היה תלמיד מצוין, ובכל זאת העדיף להיות שוליה בחנות. הסיבה למעבר הזה מעידה על האידיאלים שילוו את פרדריק לאורך כל ימי חייו: הוא עזב את הלימודים כיוון שראה בהם סוג של עצלנות. מבחינתו, המפתחות להצלחה בחיים היו עבודה קשה, תעוזה והתמדה בלתי מתפשרת. זהו, למשל, המשפט שבחר פרדריק לעטר את הדף הראשון ביומנו האישי:

"מי שמוותר אחרי הכישלון הראשון ואינו מנסה להנחית את המכה השנייה, אינו ולעולם לא יהיה גיבור במלחמה, באהבה או בעסקים."

כשהיה בן 18 הקים פרדריק עסק למסחר בקמח, סוכר, תה, בדים וסחורות אחרות שעברו בנמל של בוסטון. העסק הביא לו הכנסה סבירה, אבל פרדריק לא שקט על שמריו. הוא חיפש ענף מסחר חדש ובתולי שבו יוכל לפרוח, שוק חדש שיאפשר לו להצליח בגדול. בוסטון היא עיר צפונית למדי השוכנת לא רחוק מכמה אגמים גדולים שקפאו כל חורף. כמו בערים דומות בעולם, סוחריה העשירים של בוסטון בנו לעצמם בתי קרח וקנו את גושי הקרח מסוחרים שפעלו באזור. פרדריק, אולי בעקבות רעיון שהעלה אחד מאחיו, שאל את עצמו היכן יהיה הביקוש הגדול ביותר לקרח והתשובה הייתה ברורה: במקומות חמים, כמו האיים הקריביים למשל. תובנה זו נחתה על פרדריק כמו ברד ביום בהיר. הוא הבין שהוא ניצב בפני פוטנציאל עסקי אדיר ובלתי מנוצל.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6c/Frederic_Tudor_old.jpg

פרדריק טיודור לא התמהמה. הוא שלח את אחיו הצעיר ואחד מחבריו אל האי הקריבי מרטיניק כדי לאתר רוכשים פוטנציאלים, ובמקביל שכר ספינת מטען ומילא את מחסניה בקרח שהביא מהאגמים הצפוניים. ב-1806 יצא בדרכו דרומה, חדור בהתלהבות ורוח קרב.
בבוסטון, לעומת זאת, כולם היו בטוחים שפרדריק 'התחלק על השכל'. האמריקנים יודעים להעריך אנשים נועזים שמוכנים לקחת סיכונים ולבנות את עתידם במו ידיהם, אבל להשיט קרח אל הקריביים?… זה מוגזם קצת! המסע באנייה אל האיים הקריביים אורך שבועות ארוכים, וכמעט כל הקרח יימס עד שיגיע כלי השיט ליעדו. וכשתגיעה הספינה עם הקרח… מה יעשו איתו המקומיים? הרי המקרר לא הומצא עדיין, ותושבי הקריביים לא ראו קרח מימיהם ולא יידעו איך לטפל בו. החום הטרופי המעיק ימיס את מעט הקרח ששרד את ההפלגה בתוך שעות! אם יש משהו קשה יותר מ'למכור קרח לאסקימואים', זה למכור קרח בקריביים…
בעיתון מקומי דווח על מסעו של פרדריק כך: "זו אינה בדיחה – ספינה עזבה את הנמל היום עם מטען של קרח בדרכה למרטיניק. נקווה שההפלגה לא תתגלה ככישלון חלקלק…"

והם צדקו, כמובן. פרדריק טיודור היה נועז, שאפתן וחדור מוטיבציה, אבל דבר אחד היה חסר לו: ניסיון.
כשהגיע פרדריק למרטיניק, יותר ממחצית הקרח איתו יצא לדרך כבר נמס ונעלם. יתרה מזאת, הסתבר לו שהשליחים ששלח לאי כדי להכין את השטח כשלו במשימתם: לא היו שום בתי קרח באי כדי לקלוט את המטען היקר שנשאה הספינה! פרדריק נאלץ למכור את הקרח על הרציף, היישר מבטן הספינה.
כפי שצפו מבקריו של טיודור, למרטיקינים לא היה מושג מה לעשות עם הקרח. למשל, הם נשאו אותו על ידיהם עד הבית ואז הכניסו לאמבטיה מלאה במים. כיוון שמים נוזלים מוליכים חום בצורה טובה מאוד, נמס הקרח בתוך דקות. המסע היה כישלון פיננסי מהדהד, ואיש העסקים הצעיר הפסיד כסף רב.

מכאן הלכו העניינים והדרדרו. כשחזר פרדריק לארצות הברית גילה שאביו, עורך הדין העשיר, הסתבך בהשקעה לא טובה והמשפחה איבדה את כל כספה. במקביל, מאבקים פוליטיים בין אנגליה, צרפת וארצות הברית על השליטה בקולוניות ובאיים הקריביים הפריעו למסחר התקין באזור כולו. פרדריק שקע בחובות כבדים. מצבו היה כה גרוע, עד שכמעט ולא היה יכול לצאת מהבית: נושיו רדפו אחריו ובשלב מסוים הוא אף נעצר ברחוב והושלך לכלא לכמה שבועות כדי 'לשכנע' אותו להחזיר את הכסף שהיה חייב. פרדריק היה אחוז בכבלי הייאוש, ונפשו המיוסרת נקרעה בין האידיאלים שבהם האמין למציאות שבה היה נתון. קריאה ביומן שכתב באותה התקופה מעידה על הקונפליקט:

"במשך שנים טענתי כי 'ההצלחה היא מעלה', אך לבי אומר לי שאיני מאמין בכך. האם לא עבדתי קשה? האם לא היו חישובי מוצלחים? כל ניסיונותיי בעסקי הקרח נתקלו בשרשרת אירועים חסרי מזל אשר שום חישובים מוקדמים לא היו יכולים לחזות, ומנעו ממני את ההצלחה…"

אך בסופו של דבר גבר אופיו הקשוח של פרדריק על הספקות. הרצון להשיב את כבודה האבוד של משפחתו ולהפוך לסוחר מצליח במו ידיו מנע ממנו לאבד תקווה. הציטוט הקודם מהיומן מסתיים במשפט הבא:

"הקשיים גרמו לי לדאגות רבות. הם ריפאו אותי מעליזות חסרת בסיס. הם הפכו את שערי לאפור – אבל הם לא הביאו אותי לכדי ייאוש."

באמצעות ההתלהבות והשכנוע הפנימי העמוק שלו הצליח פרדריק לגייס כמה אלפי דולרים ממשקיעים חדשים, ובמקום לשלם חובות ישנים שלח ספינות חדשות אל האיים הקריביים עם מטען חדש של קרח. הוא למד את הלקח מהכישלון הקודם, והפעם דאג לבנות מבעוד מועד בתי קרח במרטיניק, בקובה ובאיים אחרים. למזלו, פרדריק לא היה רק עקשן כמו פרד אלא גם ממציא מוכשר: הוא ערך ניסויים רבים בבתי הקרח שבנה ובתאי המטען של הספינות ששלח כדי למצוא את המבנה ואת חומרי הבידוד האידיאליים שיאפשרו לו לשמור על הקרח קפוא לתקופות ארוכות יותר ויותר. העבודה הקשה הזו בהחלט השתלמה, ובשלב מסוים הצליחו בתי הקרח של פרדריק לשמור על תכולתם אפילו עד ספטמבר, שיא הקיץ! היה זה השג מדהים, שיואפל בהמשך על ידי הישג אחר, מדהים אפילו יותר, ועליו נשמע מיד.

במשך שנים ארוכות סבלו עסקיו של פרדריק מתנודות קיצוניות. על כל ספינה שפרקה מטען גדול של קרח באיים הקריבים, הייתה ספינה שטבעה בסערה או שנעצרה בגלל אמברגו פוליטי כזה או אחר. על כל משקה קייצי שהוגש בבית קפה קריבי ובו קוביית קרח מבוסטון, היה חורף חמים ונטול קרח שפגע בהכנסותיו של פרדריק. במשך זמן רב פרדריק לא היהמסוגל לדרוך בבוסטון: כשהגיע לביקור חפוז כדי לפגוש את משפחתו, נעצר על ידי נושיו והושלך לכלא בשנית. רכבת השדים העסקית הטילה לחצים נפשיים כבדים על פרדריק טיודור, ולפחות במקרה אחד סבל מהתמוטטות עצבים קשה. אך הניסיון והעקשנות עשו את שלהם, וכל כישלון סייע להפוך את פרדריק לחכם יותר. טיפין טיפין החל העסק להרוויח סכומי כסף נאים, והמסחר בקרח התרחב אל אזורים אחרים כגון ניו-אורלינס ופלורידה שבדרום ארצות הברית. פרדריק חבר אל ממציא מוכשר בשם נתניאל ווית' (Wyeth) אשר פיתח מכונות מוּנָעוֹת בקיטור שחתכו קרח לגושים והעמיסו אותו על הכרכרות. טכנולוגיה מתקדמת זו הוזילה באופן משמעותי את עלות הפקת הקרח, והרווחים גדלו בהתאם. פרדריק הפך לסוחר הקרח הגדול והמצליח ביותר בארצות הברית, וזכה לכינוי ‘The Ice King’, מלך הקרח.

ההצלחה בעסקים שיחררה את פרדריק מהדאגות הבלתי פוסקות, ואיפשרה לו לחשוב גם על דברים אחרים… כמו אהבה, למשל. בגיל 49 התאהב פרדריק בפעם הראשונה בנערה בת 19 בשם יוּפֵיימִיאָה (Euphemia). הסוחר המזדקן היה מודע עד כאב לפער הגילאים העצום, אך שלח לה עשרות מכתבי אהבה במהלך מסעות העסקים הרבים שלו. באחד המקרים חלפו חודשים ארוכים שבהם לא החזירה לו יופיימיאה תשובה על מכתביו, ופרדריק המיוסר כבר היה משוכנע שהחליטה לסרב לחיזוריו אך אז הגיעו כמה וכמה מכתבים שלה בו זמנית: העיכוב היה באשמת הדואר. פרדריק ויופיימיאה נישאו, בסופו של דבר, ונולדו להם שישה ילדים.

ב-1834 שוב ספג פרדריק מכה עסקית קשה: בניסיון להרחיב את עסק החליט להמר על מחירי הקפה והפסיד סכומי ענק. רבים היו בטוחים שהפעם 'מלך הקרח' התנגח בקרחון אחד יותר מדי ושהעסק המשגשג שלו יטבע בים של חובות חדשים, אבל לפרדריק היה קלף נוסף בשרוול. לאחר ההצלחה באמריקה ובקריביים, שאף פרדריק להרחיב את המסחר בקרח למקומות רחוקים עוד יותר. הוא ניסה למכור קרח באנגליה, אך נתקל בקשיים פוליטיים ונאלץ לחפש נתיבי מסחר אחרים. דיווחים מהמזרח הרחוק שכנעו אותו שהפוטנציאל העסקי הגדול ביותר נמצא, מכל המקומות, דווקא בעיר ההודית כלכותה. נכון, השיפורים שהכניס פרדריק בתנאי האחסון של הקרח על ספינות הסוחר האטו את תהליך ההפשרה במידה ניכרת אבל המסע מבוסטון לקריביים אורך מספר שבועות בלבד, בעוד שהפלגה לכלכותה אורכת ארבעה חודשים! ארבעה חודשים ארוכים שבהם הקרח בתאי המטען הולך ונמס, ונמס… ונמס… סוחרי קרח אחרים לא היה מוכנים לחשוב אפילו על שִינוע קרח במשך זמן רב כל כך. אף אחד פרט למלך הקרח, כמובן.

ב-1834, חודשים ספורים לאחר ההימור הכושל בעסקי הקפה, נכנסה ספינת משא לנמל של כלכותה. 180 טונות של קרח היו עליה כשיצאה לדרכה, וכשנקשרה לרציף עדיין היו על סיפונה כמאה טונות של קרח. ההודים האמינו למראה עיניהם: במשך זמן מה כולם היו בטוחים שמדובר בסוג של מתיחה: קרח? מבוסטון?!
אבל כשהחלו גושי הקרח ממלאים את בתי הקרח שהכין פרדריק בכלכותה והחדשות הטובות הגיעו לבוסטון, המוניטין של פרדריק זינק לגבהים חדשים. ההימור השתלם, והמסחר בקרח עם הודו הכפיל את היקף המכירות שלו פי ארבעה ובתוך זמן קצר כיסה את כל החובות שצבר. הישג מדהים זה הביא לו כבוד רב בעירו, ומכאן ואילך אף אחד לא העז לפקפק בכישוריו העסקיים של מלך הקרח: אם פרדריק טיודור מבטיח שהסחורה תגיע – היא תגיע, גם אם מדובר בקרח, וגם אם היעד הוא כלכותה…

פרדריק טיודור הלך לעולמו ב-1864, והותיר אחריו נכסים בשווי מיליוני דולרים. הוא נחשב לאחת הדוגמות המוצלחות ביותר של האתוס הקפיטליסטי האמריקני: אדם שהצליח בכוח נחישותו, תעוזתו וחריצותו לגבור על קשיים כמעט בלתי אפשריים, ולהגשים את חלומו. הוא הפך את הקרח למוצר צריכה שווה לכל נפש, והשיפור המתמיד בתחבורה להובלת הקרח הביא לכך שלקראת סוף המאה ה-19 כמעט לכל משפחה בארצות הברית היה בבית ארון מיוחד בשם 'קופסת קרח'. בארון היו תאים לשמירת מזון, ותא גדול לאחסון קרח: בכל מספר ימים היו ממלאים את הארון בגושי קרח טריים, והמזון היה נשמר כמו במקרר המוכר לנו.

קרח ומלח

בד בבד עם ירידת מחירו של הקרח הפכה גם הגלידה לזמינה יותר לציבור הרחב. ברחבי ארצות הברית, למשל, נפתחו מאות גלידריות זעירות בערים הגדולות ורוכלים – בדרך כלל מהגרים חדשים – מכרו גלידות מעגלות בירידים או בפארקים. פריחה זו בענף הגלידות הביאה עימה גם אתגרים חדשים.

התהליך המסורתי של הכנת הגלידה נולד בימים שבהם הגלידה יוצרה בכמויות קטנות עבור שולחנות העשירים: הטבחים היו מרסקים את הקרח, מערבבים אותו עם השמנת, הפירות וכל שאר המצרכים ובוחשים את התערובת במשך זמן רב עד שקיבלו את המרקם הרצוי. הליך זה, אטי ומתיש מאד מבחינה פיזית, לא התאים לביקוש ההולך וגובר לגלידות לאורך המאה ה-19. פתרון לבעיה זו נמצא ב-1843. ממציאה בשם ננסי ג'ונסון הגתה מתקן זול וגאוני בפשטותו לייצור גלידה, מכונה אשר גרסות שלה נמצאות בשימוש גם בימינו, כמכונות להכנת גלידה ביתית.

המפתח להמצאתה של ננסי הייתה תכונה מרתקת מאוד של קרח, אשר נתגלתה על ידי הסינים כבר לפני יותר מאלף שנה. השפים שהכינו גלידות לקיסרים גילו שאם מוסיפים מלח לקרח ניתן להוריד את טמפרטורת התערובת במידה ניכרת – עד עשרים מעלות מתחת לאפס, ואפילו יותר. מאזינים מרמת הגולן ודאי מגרדים עכשיו בראשם בתימהון. איך יכול להיות שהוספת מלח מביאה להתקררות, אם כולם בקצרין יודעים שבחורף מפזרים מלח על הכבישים כדי לגרום לשלג להפשיר מהר יותר?… על פניו, יש כאן סתירה.

הנה ההסבר. נניח שיש לנו תערובת רגילה של מים וקרח השרויה בטמפרטורה של אפס מעלות. המים והקרח מחליפים מולקולות ביניהם: בכל רגע נתון כמה מולקולות של מים נוזליים קופאות ומצטרפות לגוש הקרח, וכמה מולקולות מהקרח מפשירות והופכות למים נוזליים. אם נמשיך את האנלוגיה למועדון הריקודים שנתתי בתחילת הפרק, אזי ישנה קבוצה של רוקדים צפופים במרכז הרחבה, ואנשים אחרים שיושבים על כיסאות מסביב לרחבה. בכל כמה שניות אחד הרוקדים עוזב את הרחבה ויוצא לנוח, ובמקביל מישהו אחר מחליט לקום מהכסא ולרקוד. בטמפרטורה של אפס מעלות יש איזון מושלם בין מספר המולקולות שעוזבות את הקרח ומספר המולקולות שמצטרפות אליו, ולכן הקרח אינו מפשיר.

כעת, נוסיף מלח למים. גבישי המלח נמסים בתוך המים והמולקולות שלו מתערבבות במולקולות של המים הנוזליים. בפועל, מולקולות המלח דוחקות את רגליהן של חלק ממולקולות המים ומרחיקות אותן מהקרח כאילו פיזרנו שולחנות מסביב לרחבה, ועכשיו אין מקום לאנשים רבים לשבת מסביבה.
הוספת המלח גורמת להפרת האיזון העדין. אותו מספר מולקולות עוזב את הקרח כמו מקודם, אבל אין מספיק מולקולות מים שיתפסו את מקומן, או אם תרצו, אין מספיק אנשים שיחליפו את הרוקדים שעוזבים את הרחבה. התוצאה היא שגוש הקרח הולך ונמס, או במילים אחרות – מפשיר. זו הסיבה לכך שאם מפזרים מלח על כביש, השלג והקרח שהיו עליו נמסים.

כעת נזכור שמולקולה במים נוזליים נעה מהר יותר ממולקולה בקרח, או במילים אחרות – יש לה אנרגיה קינטית, אנרגיה של תנועה, גבוהה יותר. משמע, מולקולה שעזבה את הקרח צברה אנרגיה – אך מאין הגיעה אותה אנרגיה? הרי אנרגיה אינה נוצרת יש מאין: אם למולקולה הנוטשת נוספה אנרגיה חדשה, אנרגיה זו הייתה צריכה להיעלם במקום אחר. התשובה היא שהאנרגיה הזו הגיעה מהסביבה וזו גם החכמה שניצבת בבסיס מכונת הגלידה של ננסי ג'ונסון.

המתקן המדובר הוא מיכל מתכת גדול אשר לתוכו הוכנס מיכל מתכת קטן יותר, כמו בובת 'בבוקשה' רוסית. בתוך המיכל הפנימי הורכב מוט ערבוב שטוח אשר מסובב באמצעות ידית. לתוך המיכל הפנימי יוצקים את תערובת השמנת, הסוכר וכולי. ברווח שבין שני המכלים שמים קרח – ומלח. עד מהרה מתחיל הקרח להפשיר, וכפי שציינו תהליך ההפשרה מכתיב שעל מולקולות המים לספוג אנרגיה מסביבתן. במקרה הזה, הסביבה שממנה נלקחת האנרגיה היא תערובת השמנת והסוכר שבתוך המיכל הפנימי וככל שיותר אנרגיה 'נשאבת' ממנה, הטמפרטורה של תערובת הגלידה צונחת עד שהשמנת ושאר המרכיבים שקרובים לדופן המיכל קופאים. כעת המפעיל מסובב את הידית וגורף באמצעות מוט הערבוב את התערובת הקפואה. חוזרים על הפעולה הזו שוב ושוב במשך חצי שעה, בערך, עד שכל התערובת במיכל הפנימי הופכת לגלידה טעימה.

המצאתה של מכונת הגלידה הפכה את תהליך הכנת המעדן הקפוא לקל ולפשוט מאוד, אך הביקוש הגובר לקרח יצר בעיה נוספת, חמורה יותר. בימים שבהם רק העשירים רכשו קרח, הסוחרים יכולו להיות בררנים ולחצוב את גושי הקרח רק מהאגמים והנהרות הטהורים והזכים ביותר. כעת, שהביקוש היה גדול בהרבה, לא הייתה להם ברירה אלא להתפשר ולהביא קרח גם ממקורות מים מזוהמים יותר, כמו נהרות שהיו קרובים לערים או מרכזי תעשייה. כתוצאה מכך ירדה אכות הקרח וצלילותו, והצרכנים החלו להתלונן על טעמי לוואי לא נעימים. בטווח הארוך, הפיתרון היחיד לבעיה זו היה ברור: אי אפשר להסתמך לנצח על מים שקפאו באופן טבעי בטבע – חייבים לייצר קרח חדש וטרי. בפועל, פיתוח טכנולוגיית הקפאה התבררה כבעיה קשה ומורכבת מאוד.

אחסון קרח הוא עניין פשוט, באופן עקרוני. נטייתו הטבעית של חום היא לעבור מאזור של טמפרטורה גבוהה לאזור של טמפרטורה נמוכה. כדי למנוע מהקרח להפשיר, עלינו להפריע לתהליך ככל האפשר, או במילים אחרות- לבודד אותו מסביבתו החמה. פעולה זו שקולה, לצורך ההשוואה, להצבת סכר בדרכו של נהר שזורם ממקום גבוה לנמוך. קירור, עם זאת, הוא הפעולה ההפוכה: כדי להקפיא מים, עלינו 'לשאוב' מתוכם אנרגיה ולהעביר אותה אל הסביבה החמה שמחוץ למקרר. זהו תהליך שמנוגד לזרימה הטבעית של החום, והוא קשה יותר לביצוע בדיוק באותו האופן שבו קשה יותר לשאוב מים מהתחתית אל ראש ההר, מאשר לסכור את הנהר הזורם. שיטת הקירור באמצעות מלח הייתה תגלית חשובה ומועילה, אך לא מספקת: היא עדיין דרשה קרח קפוא כתנאי ראשוני לפעולתה.

ג'ון גורי ומחזור דחיסת האדים

התשתית התאורטית לטכנולוגיית הקירור הוקמה עוד בשנת 1748, כשהכימאי וויליאם קולן (Cullen) הראה שנוזל מתאדה גורם להתקררות סביבתו. הסיבה העקרונית לכך היא אותה התופעה שנמצאת בבסיס מכונת הגלידה הידנית של ננסי ג'ונסון: כשנוזל מתאדה, המולקולות שעוזבות אותו צוברות אנרגיה, ומקורה של אנרגיה זו הוא בסביבה בה נמצא הנוזל. לאורך המאה ה-18 ותחילת המאה ה-19 הגו מספר ממציאים תיכנונים למכונות קירור המבוססות על הרעיון הזה, אך איש מהם לא ניסה לבנות מכונה כזו בפועל. הראשון שעשה זאת לא היה איש עסקים ממולח או חובב גלידות מושבע כי אם רופא שניסה להילחם בקדחת קטלנית.

ג'ון גורי (Gorrie) נולד בשנת 1803 במדינת דרום קרולינה שבארצות הברית. הוא למד רפואה, וב-1833 השתקע בעיר אפלצ'יקולה (Apalachicola) שבפלורידה. במקביל לעבודה במרפאה שהקים, עבד גורי במגוון של תפקידים ציבוריים ואפילו נבחר לראשות העיר. אך ב-1841 פרצה באפלצ'יקולה מגיפת 'קדחת צהובה': מחלה מסוכנת אשר שיעור התמותה של החולים בה הגיע עד שבעים אחוזים, וגם כיום אין לה מרפא. גורי עזב את כל עיסוקיו האחרים וחזר להתמקד בטיפול בחולים הרבים אשר אושפזו במרפאתו.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3e/Gorrie.jpg

כיום אנו יודעים שהגורם לקדחת הצהובה הוא וירוס המועבר באמצעות יתושים אך עובדה זו לא הייתה ידועה בזמנו של גורי. הוא הבחין, עם זאת, שהקדחת הצהובה נפוצה יותר בעונות החמות מאשר בעונות הקרות והסיק מכך שלאוויר חם יש קשר כלשהו להתקדמות המחלה. מסקנה זו הביאה אותו לנסות שיטת טיפול חדשנית בחולים: הוא תלה סל גדול מלא בקרח מתקרת המרפאה, ונתן לאוויר הקריר ליפול על מיטות החולים – מעין 'מיזוג אוויר' בסיסי, אם תרצו. אך פלורידה היא מדינה חמה למדי ולמרות שמחיר הקרח ירד מאוד ביחס לימים עברו – בעיקר בזכות פועלו של מיודענו פרדריק טיודור – הוא עדיין היה יקר למדי בכמויות שלהן נזקק גורי. הרופא הפעלתני החליט לבנות בעצמו מכונה שתייצר קרח, על בסיס אותם רעיונות תאורטיים שכבר היו ידועים בתקופתו.

בארבעה עשר ביולי,1847, הזמין הקונסול הצרפתי אורחים רבים לחגיגות 'יום הבסטיליה', יום העצמאות הצרפתי. כיאה לאירוע, יין צרפתי משובח מילא את כוסות כל החוגגים. אבל חודש יולי, ובמיוחד בפלורידה, הוא חודש קייצי מאוד ואפילו יין צרפתי לא ממש טעים כשהוא מוגש חם. אף אחד מהאורחים לא העז לציין זאת בפני הקונסול, כמובן – פרט לאורח אחד… אותו אורח הרים את כוסו בתאטרליות והתלונן בקול רם על היין החם. הקונסול הסתובב אל האורח, אבל במקום לנזוף בו על התנהגותו הלא-מכובדת, הרים את ידיו באוויר והכריז: "ביום הבסיטיליה, צרפת נותנת לאזרחיה את כל מה שהם מבקשים וגם אני אתן לכם את מה שאתם מבקשים… יין קריר! גם אם זה דורש נס…" באותו הרגע ממש נכנסו אל החדר מלצרים ובידיהם מגשים עמוסים בכוסות שמפניה מלאות בקרח, לשמחת כל האורחים.

ה'דרמה' בביתו של הקונסול הייתה מבויימת, כמובן: האורח המתלונן היה לא אחר מאשר הדוק' ג'ון גורי עצמו, אשר המכונה שבנה היא זו שייצרה את קוביות הקרח שמילאו את כוסות השמפניה. הייתה זו הדגמה שאיש מהנוכחים לא שכח. מכונת הקרח של גורי, על שלל מיכליה והצינורות המפותלים שבה, לא הזכירה כלל מקררים מודרניים ואף על פי כן, העיקרון שעמד בבסיסה היה אותו עיקרון הפעולה שמאחורי רובם הגדול של המקררים והמזגנים של ימינו: עיקרון המכונה 'מחזור דחיסת אדים'.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7d/Gorrie_Ice_Machine.png

מחזור הקירור מושתת על תנועה במעגל סגור של 'נוזל הקירור' כלשהו. לצורך ההסבר נניח שנוזל הקירור שלנו היא אמוניה, שהייתה בשימוש נפוץ לאורך שנים רבות. האמוניה עושה את דרכה בתוך המקרר ועוברת ארבעה תהליכים בזה אחר זה: אידוי, דחיסה, עיבוי והתרחבות, וחוזר חלילה. במהלך תנועתה המחזורית סופגת האמוניה אנרגיה מהאזור שאותו רוצים לקרר – תא המקרר, למשל – ופולטת אותה אל האוויר החם של המטבח, כמו סמרטוט שסופג מים מהרצפה ופולט אותם לדלי. הבה נעקוב אחר ארבעת התהליכים:

נתחיל בשלב האידוי. האמוניה נכנסת אל מתקן בשם 'מאייד' הנמצא בתוך התא שאותו רוצים לקרר. בשלב זה היא נמצאת במצב צבירה נוזלי ובטמפטורה נמוכה יותר מזו ששוררת בתוך התא. כיוון שטמפרטורת האמוניה נמוכה יותר מזו של האוויר בתא, וחום זורם תמיד מטמפרטורה גבוהה לנמוכה – אנרגיית החום זורמת בכיוון הטבעי לה, כמו מים הנופלים מראש מפל לתחתיתו: היא עוזבת את הפריזר, ונספגת בנוזל. תוספת האנרגיה גורמת לאמוניה להפוך לגז, אך מכיוון שנקודת הרתיחה של האמוניה היא בסביבות שלושים מעלות מתחת לאפס, עדיין מדובר בגז קר מאד בשלב זה.

נוזל הקירור ממשיך בתנועתו, עוזב את המאייד ומגיע אל המדחס. כאן אנו מנצלים חוק טבע ותיק ומוכר בשם 'חוק הגזים האידיאלים' שקובע את הכלל הבא: אם נפח המיכל שבו נמצא הגז נשמר קבוע, אזי לחץ הגז והטמפרטורה שלו משתנים ביחס ישר זה לזה. במילים אחרות, בתוך צינור בנפח קבוע הלחץ והטמפרטורה של הגז הם כמו שני אסירים המחוברים ביניהם באזיקים: לאיפה שהאחד הולך, גם השני חייב ללכת. כשהלחץ עולה, הטמפרטורה עולה – וכשהלחץ יורד, הטמפרטורה יורדת. כפי שמרמז שמו, המדחס מפעיל כוח על הגז ודוחס אותו – דהיינו, מעלה את לחצו – וטמפרטורת הגז עולה בהתאם. האמוניה עוזבת את המדחס כגז חם מאד, חם יותר מהאוויר שמחוץ למקרר.

כעת הגיעה השעה להיפטר מהאנרגיה שספחה האמוניה: פעולה זו מתבצעת במתקן בשם 'מעבה'. כזכור, טמפרטורת האמוניה הדחוסה גבוהה יותר, בשלב זה, מטמפרטות האוויר שמחוץ למקרר. האנרגיה האצורה באמוניה נעה, שוב, בכיוון הטבעי שבו היא מעדיפה לנוע: ב'מפל' שנוצר מטמפרטורה גבוהה לנמוכה. החום עוזב את האמוניה, ומתפזר בחלל המטבח. בעקבות איבוד האנרגיה האמוניה מתעבה – דהיינו, חוזרת להיות נוזלית – אך הטמפרטורה שלה נשארת גבוהה. נוזל הקירור עוזב את המעבה, אם כן, כנוזל בלחץ גבוה ובטמפרטורה גבוהה.

השלב האחרון במחזור דחיסת האדים הוא ההתרחבות, הפעולה ההפוכה לדחיסה שהתבצעה קודם. האמוניה עוברת דרך שסתום מיוחד שמאפשר לנוזל הדחוס להתרחב, והלחץ שלה יורד. טמפרטורת האמוניה, כזכור, כבולה באזיקי חוק הגזים האידיאלים ללחץ שלה ולכן הנוזל עוזב את שסתום ההתרחבות כשהוא בלחץ נמוך ובטמפרטורה נמוכה. כעת האמוניה מוכנה לחזור ולהיכנס אל המאייד, למחזור נוסף של אידוי, דחיסה, עיבוי והתרחבות.

יש שיטות אחרות לבצע קירור, אך מחזור דחיסת האדים נותר, כאמור, שיטת הקירור הנפוצה ביותר גם בימינו. ההתקדמות הטכנולוגית מאז ימיו של ג'ון גורי מתבטאת בעיקר בהעלאת היעילות והבטיחות של התהליך. האמוניה, למשל, רעילה ואינה מתאימה לשימוש ביתי ולכן הוחלפה בנוזל קירור אחר בשם 'פריאון'. ברבות הימים הסתבר שהפריאון מזיק לשכבת האוזון, וגם הוא הוחלף בנוזל אחר. המדחסים, המעבים ושאר חלקי המערכת השתכללו ונוספו למקרר מערכות בקרה שמאפשרות לשלוט על תנועת נוזל הקירור, להפסיק ולחדש אותה בהתאם לטמפרטורה הרצויה בתוך המקרר. ועדיין, בתוך כל מקרר מודרני טיפוסי מסתתרת, אי שם בתוך הפלסטיקים והאלקטרוניקה, מכונת הקרח הגדולה והמסורבלת של דוק' ג'ון גורי.

בעקבות הצלחתו עזב גורי את הרפואה והתרכז בניסיונות לפתח את המצאתו ולהפוך אותה לעסק משגשג. למרות ההדגמה המוצלחת בביתו של הקונסול הצרפתי, גורי נתקל עדיין בקשיים טכניים רבים, ומכונת הקרח שלו סבלה מנזילות ותקלות בלתי פוסקות. מי שניצלו את הקשיים האלה היטב היו יריביו של גורי – סוחרי הקרח, שמכונת הקרח איימה לדחוק את רגליהם ולהפוך את המקצוע שלהם למיותר: הם ליגלגו עליו בכלי התקשורת ויצרו לו תדמית נלעגת של ממציא הזוי. על אף שאין עדות ישירה לכך, לא מן הנמנע שמי שמירר את חייו של ג'ון גורי יותר מכל היה לא אחר מאשר פרדריק טיודור, 'מלך הקרח', שהיה איש עסקים דורסני וחסר-רחמים לא פחות משהיה נועז ועקשן.

ג'ון גורי מצא משקיע שהיה מוכן לחבור אליו, רשם פטנט על המצאתו ואפילו הצליח למכור כמה עשרות מכונות – אך מזלו קיבל תפנית לרעה בתחילת שנות החמישים של המאה ה-19. המשקיע שמימן אותו נפטר במפתיע, ועמו קרס גם העסק לממכר מכונות הקרח. ג'ון גורי התקשה להתמודד עם מצב הביש אליו נקלע: הוא סבל מהתמוטטות עצבים, והלך לעולמו ב-1855 בגיל 51 בלבד.

פריחת הגלידות

דרכו של גורי לא צלחה, אך את הקידמה אי אפשר לעצור. ממציאים אחרים שיכללו את מכונת הקרח שלו ושיפרו אותה, ולקראת סוף המאה ה-19 הופיעו המקררים הראשונים שהיו בשימוש קבוע: בתחילה בתעשייה בלבד, לשם שינוע מזון ואחסונו בכמויות גדולות, ומאוחר יותר הופיעו המקררים גם במטבחים הביתיים.
התקדמות טכנולוגיית הקירור הביאה גם פריחה אדירה בתחום ייצור הגלידות. בתי החרושת הראשונים לייצור גלידות בקנה מידה תעשייתי הוקמו במחצית השניה של המאה ה-19, ולכל אורך המאה העשרים נרשמו עוד ועוד שכלולים ורעיונות חדשים, כגון הקרטיב והגלידה הרכה, שמוכרת אצלנו בשם 'גלידה אמריקנית'.

הקרטיב הומצא בטעות על ידי ילד בן 11 מסן פרנסיסקו בשם פרנק אפרסון (Epperson). פרנק הכין לעצמו מיץ מאבקה שמעורבבת במים, אך שכח את כוס המשקה במרפסת ביתו, כשמקל הערבוב עדיין בתוכה. כשהתעורר בבוקר גילה שהמיץ קפא לקרח מתוק… תקרית זו נחרטה במוחו, כשהתבגר החל למכור קרחונים ממותקים על מקל תחת השם ‘Epsicle’, שילוב של 'אפרסון' ו-‘Icicle’, 'גליד קרח' בעברית. מאוחר יותר שינה את השם ל-Popcicle, מהמילה 'pop', 'אבא' בסלנג.

הגלידה הנוזלית והרכה המוכרת לנו כ'גלידה אמריקנית' הומצאה בשנות השלושים של המאה העשרים. קיימות שתי גרסות לסיפור ההמצאה. על פי אחת מהן, הגלידה הרכה נולדה מרצונם של יצרני הגלידות להוזיל עלויות: תערובת הגלידה נשמרת במצב נוזלי בתוך המכונה, ומוקפאת במהירות רק בזמן שהיא נמזגת לתוך הגביע – וכך נחסכת עלות ההקפאה לאורך זמן. על פי הגרסה השנייה, רוכל שמכר גלידות ממשאית נתקע עם תקר בצמיג, ונאלץ למכור את הגלידה כשהייתה כבר נמסה למחצה. הקונים שטעמו מהגלידה הרכה אהבו אותה מאוד, והרוכל הבין את הפוטנציאל הגלום בה.

הגלידה היא דוגמה נאה להשפעה האדירה שיש לקדמה הטכנולוגית על חיי היום יום שלנו: בתוך פחות ממאה וחמישים שנה עברה הגלידה מסמל סטטוס הזמין רק לעשירים ביותר בחברה, למוצר שניתן לרכוש בכל קיוסק תמורת שקלים בודדים. הקלות שבה ניתן ליצור אותה מביאה לכך שבכל רחבי העולם מיוצרות גלידות בטעמים משונים וביזאריים לחלוטין… היפנים, כצפוי, מצטיינים בכך במיוחד: בטוקיו ניתן למצוא גלידות בטעמי קיפודי ים, לשון פרה, סנפירי כריש ואפילו גלידה בטעם אפר פחם. בפורטו ריקו ניתן למצוא גלידה בטעם סרדינים, בוונצואלה תוכלו ללקק גלידה בטעם ציז'בורגר ובמחלקת המזון של הכלבו הרוד'ס בלונדון מוכרים גלידה בטעם… האגיס. לא, לא החיתולים – בחייכם, אל תהיו מגעילים – הכוונה למאכל סקוטי מסורתי: נתחים פנימיים של בקר מבושלים בקיבת פרה. יאמי.

(תודה לערן כהן על הרעיון- ועל הסיוע בתחקיר!)


מקורות וביבליוגרפיה

http://www.smithsonianmag.com/history-archaeology/Chilly_Reception.html?c=y&page=3

http://www.iceharvestingusa.com/Frederic%20Tudor%20Ice%20King3.html

http://failuremag.com/index.php/feature/article/cool_customer/P4/

http://hbswk.hbs.edu/archive/3650.html

http://www.eartharchitecture.org/index.php?/archives/1045-Yakhchal-Ancient-Refrigerators.html

http://en.wikipedia.org/wiki/Yakhchal

http://www.waynesthisandthat.com/saltice.html

http://antoine.frostburg.edu/chem/senese/101/solutions/faq/why-salt-melts-ice.shtml


קרא עוד בנושאים דומים:

אודות:

ספריו של רן:

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.