Điều hòa không khí: Chiếc máy công nghiệp trở thành vật dụng không thể thiếu trong hộ gia đình

Chiếc điều hòa không khí đầu tiên được phát minh bởi Willis Carrier để kiểm soát độ ẩm và nhiệt độ trong các nhà máy sản xuất.

Trong những ngày hè nóng nực, điều hòa không khí là thiết bị không thể thiếu với nhiều văn phòng và hộ gia đình. Tuy nhiên, chiếc điều hòa đầu tiên trên thế giới không được tạo ra vì sự thoải mái của con người.

Vào đầu thế kỷ 20, độ ẩm đe dọa đến chất lượng in của một công ty in màu ở New York. Sau khi hai mùa hè nắng nóng khắc nghiệt làm gián đoạn kinh doanh, khiến các trang in bị phồng và bản in bị mờ, công ty này nhận thấy rằng ngành công nghiệp làm mát non trẻ có thể giúp cải thiện tình hình.

Willis Carrier – một kỹ sư 25 tuổi – tạo ra một hệ thống làm mát thô sơ để giảm độ ẩm xung quanh máy in. Ông dùng một chiếc quạt công nghiệp để thổi không khí qua các cuộn hơi nước chứa đầy nước lạnh. Độ ẩm dư thừa sau đó sẽ ngưng tụ trên các cuộn dây và tạo ra không khí mát.

“Nó không chỉ giải quyết được vấn đề mà [khí mát] bắt đầu khiến mọi người cảm thấy thoải mái, và một ý tưởng vụt sáng”, theo Salvatore Basile – tác giả cuốn sách “Cool: How Air Conditioning Changed Everything” (tạm dịch: “Mát: Cách mà điều hòa không khí thay đổi mọi thứ”).

Ngay bản thân ông Carrier cũng biết rằng phát minh ban đầu của mình không phải là cách hiệu quả nhất để kiểm soát độ ẩm và tiếp tục mày mò công nghệ. Đến năm 1922, ông tạo ra máy nén làm lạnh ly tâm an toàn hơn, nhỏ hơn và mạnh hơn, tiền thân của điều hòa không khí hiện đại. Tại Bảo tàng Lịch sử Quốc gia Mỹ, một trong những máy nén lạnh ly tâm đầu tiên từ năm 1922 được trưng bày để ghi nhận thành tích của ông Carrier.

Chiếc máy nén làm lạnh ly tâm mà Willis Carrier phát minh vào năm 1922.

Tuy nhiên, các nhà sử học chỉ ra rằng công nghệ làm mát không chỉ có sự đóng góp của ông Carrier, mà còn gồm những nỗ lực kéo dài hàng thập kỷ từ những nhà phát minh khác. Rất lâu trước khi ông Carrier ra đời, năm 1748, giáo sư William Cullen của Đại học Glasgow làm bay hơi chất lỏng trong chân không, từ đó tạo ra công nghệ làm lạnh.

Hơn 100 năm sau, John Gorrie – một bác sĩ người Mỹ – sử dụng một động cơ hơi nước nhỏ để làm mát không khí, giúp các bệnh nhân của ông cảm thấy dễ chịu hơn. Ông Gorrie gọi phát minh của mình là “máy làm đá”. Đáng tiếc là nỗ lực của ông Gorrie để được cấp bằng sáng chế và phổ biến phát minh của mình bị cản trở. Các nhà sản xuất nước đá ở miền bắc đất nước – thu lợi từ việc vận chuyển đá đến miền nam – chống lại phát minh của ông, và công chúng nghi ngờ về khí mát nhân tạo do thiết bị của ông tạo ra.

“Hệ thống đó mang tính cách mạng đến mức ông ấy chết không một xu dính túi. Đơn giản là ông ấy không thể khiến bất cứ ai tin rằng nó thực sự hoạt động”, ông Basile nói.

Việc đốt lửa sưởi ấm trong nhà đã có từ lâu, nhưng một hệ thống làm mát lại là vấn đề khác. Theo Peter Liebhold – một người phụ trách tại Bảo tàng Lịch sử Quốc gia Mỹ – nỗ lực kiểm soát môi trường cũng đặt ra câu hỏi về đạo đức khi đó: “Có quan niệm cho rằng cố gắng kiểm soát môi trường là đi ngược lại ý muốn của Chúa”.

Nhưng điều hòa không khí dần dần được chấp nhận. Mặc dù một bộ phận công chúng không có thiện cảm với sự bùng nổ máy móc và công nghệ mới đầu thế kỷ 20, nhưng các doanh nghiệp dang tay chào đón ông Carrier.

Các nhà sản xuất mọi sản phẩm từ đồ da đến mì ống hiểu về tác động của thời tiết lên sản phẩm của họ, và thiết bị của ông Carrier nhận được nhiều sự quan tâm hơn với báo chí đưa tin nhiệt tình. Vào mùa hè năm 1906, một tờ báo viết rằng “những ngày hè nóng nực bây giờ khiến người ta thắc mắc tại sao việc thông gió bằng dòng khí mát lại chưa được tận dụng triệt để”.

Willis Carrier quảng bá máy điều hòa không khí tại Hội chợ Thế giới năm 1939 ở St. Louis.

Trong khi điều hòa không khí gây ra cơn sốt trong công nghiệp, thì nhiều người dân biết đến nó thông qua các rạp chiếu phim. “Máy nén ly tâm mà Carrier thiết kế giúp việc làm mát rạp chiếu phim trở nên phổ biến trên khắp nước Mỹ”, ông Basile nói. “Khoảng năm 1919, có một số xưởng chế tạo máy làm mát cho các rạp chiếu phim và đây là một cuộc cách mạng”.

Mãi cho đến giữa thế kỷ 20, điều hòa mới trở thành một thiết bị phổ biến trong các hộ gia đình Mỹ. Năm 1945, tạp chí Life xuất bản một bài báo dài 4 trang về điều hòa không khí, có tựa đề “Điều hòa không khí/Sau chiến tranh, nó sẽ đủ rẻ để lắp đặt trong các ngôi nhà riêng”. Công nghệ này được mô tả là thứ xa xỉ trước Chiến tranh Thế giới thứ hai, nhưng được sản xuất với số lượng lớn và bán với giá vừa phải sau chiến tranh.

Ngày nay, điều hòa không khí ở Mỹ phổ biến hơn cả phòng ăn, nhà để xe hoặc máy rửa bát. Mỹ là nước tiêu thụ nhiều năng lượng nhất để làm mát không khí, với khoảng 616 tỷ kWh vào năm 2016, trong khi Liên minh châu Âu chỉ sử dụng 152 tỷ kWh với dân số nhiều hơn gấp rưỡi. Ấn Độ – có dân số nhiều hơn 4 lần và nhiệt độ trung bình cao hơn Mỹ – chỉ sử dụng 91 tỷ kWh điện cho điều hòa không khí.

Trong một thế giới mà điều hòa không khí ngày càng phổ biến, một số người lo ngại rằng việc sử dụng quá nhiều năng lượng để làm mát có thể làm trầm trọng thêm sự gia tăng nhiệt độ toàn cầu. Tuy nhiên, ông Basile tin rằng rất ít có khả năng mọi người sẽ giảm sử dụng điều hòa nhiệt độ. Đồng tình với quan điểm đó, ông Liebhold cho rằng khả năng cao hơn là công nghệ mới hiệu quả hơn xuất hiện để giải quyết những lo ngại về môi trường.