En kylig historia

Rinnande vatten, jordhålor och jordkällare. Människor har länge vetat att kyla är ett överlägset sätt att bevara mat på. Förvaringsgropar i marken, med is täckt av halm i botten, användes redan på 2000-talet före Kristus.

Tekniken för att skapa artificiell kyla fanns redan i början på 1800-talet men hade många barnsjukdomar – konstruktionerna var stora och klumpiga, ofta krävdes extra utrymmen för motor och kompressor vid sidan om själva skåpet.

– Dessutom var de farliga. Maskineriet, som innehöll flera rörliga delar, läckte ofta. Och köldmedlen som ammoniak och svaveldioxid var giftiga, förklarar Erik Björk, forskare på KTH som doktorerat på energieffektivisering av kylskåp.

De tidigaste kylskåpen var alltså inte lämpade för privata hushåll. Istället blev det under 1800-talet allt vanligare med isskåp som kyldes av naturlig is.

Isen höggs upp ur sjöar, lagrades under isolerande sågspån och distribuerades till städernas växande över- och medelklass av is-karlar med häst och vagn.

Frederic Tudor, en affärsman i Boston, blev känd som is-kungen. Han exporterade is från sjöarna i New England ända till Cuba och Indien.

– Han tjänade otroligt mycket pengar och hade över 90 000 anställda som sågade upp, packade, lastade, fraktade och sålde is i hans affärsverksamhet, berättar Erik Björk.

Även från Norge exporterades mycket is, framförallt till England. Särskilda iskylda tågvagnar öppnade nya möjligheter att förse städernas befolkning med färska matvaror.

Men den lukrativa is-industrin och en växande efterfrågan på kylda varor väckte också förnyat intresse för artificiell kyla, förklarar Erik Björk.

– Nu fanns det ju en marknad!

Ingenjörer och tekniker i både Europa och USA gav sig i kast med att utveckla tekniken. Det amerikanska företaget Frigidaire blev först med att lansera ett kylskåp anpassat för privathushåll. Figidaires kylskåp började säljas 1921 och blev populärt i välbärgade hem.

– Men det var fruktansvärt dyrt, kostade lika mycket som en T-ford, berättar Erik Björk.

Kundkretsen begränsades också av en annan faktor: Frigidaires och andra dåtida tillverkares kylskåp byggde på kompressionsteknik. Det förutsatte tillgång till el, vilket inte var särskilt vanligt i privatbostäder vid den här tiden.

Två unga teknologer i Stockholm började istället experimentera med en metod som inte krävde kompression.

Den grundläggande tekniken var inte ny, fransmannen Ferdinand Carré hade redan 1859 tagit patent på en is-maskin konstruerad enligt den så kallade absorptionstekniken. Men KTH-studenterna Baltzar von Platen och Carl Munters vidareutvecklade tekniken, och lyckades konstruera ett funktionellt kylskåp för hemmet.

En avgörande innovation var att de tillförde vätgas för att underlätta köldmedlets övergång från vätska till gas. Experimenten utförde de till största delen i sin studentlägenhet.

I sina memoarer berättar von Platen att de brukade arbeta med sin idé på nätterna, och istället skolka från föreläsningar för att sova. De klarade ändå studierna och 1922 kunde de som examensarbete presentera ett självcirkulerande kylsystem utan rörliga delar.

Platen/Munters kylskåp blev en succé, både för uppfinnarna och för Electrolux som köpte rättigheterna 1925.

– Kylskåpet drevs ju med värme, man behövde alltså ingen el, utan kunde använda gas som betydligt fler hushåll hade tillgång till, förklarar Erik Björk.

Absorptionskylskåpen dominerade marknaden i Europa ända fram till 1950-talet. Men då kom kompressionstekniken tillbaka. Vid det laget hade tekniken utvecklats så att kompressionskylskåpen blivit både säkrare och billigare.

– Då hade man också fått el i de flesta hushåll och kompressionstekniken är ungefär tio gånger bättre än absorptionstekniken på att skapa kyla.

En av de förändringar som bidrog till att göra både kompressions- och absorptionskylskåpen säkrare var att ammoniak som köldmedel från slutet av 1920-talet ersattes av betydligt stabilare ämnen – freoner.

På 1970-talet uppdagades avigsidan, att freon påverkade ozon-lagret. 1987 slöts ett internationellt avtal, Montrealprotokollet, om att fasa ut freonerna.

Men bland kylskåpstillverkarna fanns länge ett motstånd mot de mer svårhanterliga ersättningsämnena.

På 1990-talet började ändå omställningen ta fart, bland annat efter uppmärksammade aktioner från Greenpeace.

Greenfreeze, en demonstrationsanläggningmed isobutan förevisades på en mässa 1992. Isobutan kom också att bli det vanligaste köldmedlet i Europa, men användningen var inte problemfri, eftersom ämnet är brännbart.

Det tvingade fram konstruktionsändringar, som till exempel att elektrisk utrustning placerades utanpå skåpen.

Även energikrisen på 1970-talet ledde till förändringar. Framförallt ersattes isoleringsmaterial som mineralull och kork med polyuretanskum för att minska energiförbrukningen.
På senare år har polyuretanskummet i sin tur börjat ersättas av vakuum-panelsisolering i väggarna.

Varvtalsstyrda kompressorer beräknas också kunna få ner energiförbrukningen ytterligare.
Idag nyproduceras cirka 90 miljoner kylskåp per år och omkring en miljard kylskåp beräknas vara i bruk.

FAKTA

Kylskåp

Isskåp. Kylskåpens föregångare var isskåpen. De kunde vara allt från enkla trälådor till raffinerade möbler i ek eller mahogny. Grundprincipen var densamma, behållare eller utrymmen mellan dubbla väggar fylldes med naturlig is som kylde ett inre utrymme.
Prototypen. Baltazar von Platen och Carl Munters presenterade sitt kylsystem som sitt examensarbete på KTH 1922. Den här tidiga prototypen finns bevarad i labbet på avdelningen för Energiteknik.
Electrolux kylskåp. Electrolux första Platen/Munters-kylskåp var vattenkylt och lanserades 1925. Företaget anställde också de bägge uppfinnarna för att vidareutveckla tekniken och 1931 presenterades en luftkyld uppföljare.

Text Ursula Stigzelius

Foto Elektrolux, Björn Palm

KTH Magazine 09 OKTOBER, 2015