Представьте: за окном +45°C, помидоры гниют за пару часов, молоко скисает быстрее, чем успеваешь его налить. А у вас нет ни холодильника, ни электричества.
Знакомая картина для миллионов жителей сельской Африки и Индии в 20 веке. Пока в развитых странах думали о энергоэффективности компрессоров, нигерийский учитель Мохаммед Бах Абба вспомнил про то, что человечество знало три тысячи лет назад.
И создал холодильник без электричества из двух глиняных горшков и песка.
Холодильник для бедных родился не в лаборатории, а на заднем дворе дома. Стоимость — около двух долларов. Срок службы — годы.
Устройство настолько простое, что его может собрать любой школьник за полчаса. И настолько эффективное, что за него дали премию Rolex и 75 000 долларов.
Самое забавное? Технология испарительного охлаждения описана в учебниках физики за седьмой класс. Просто все про неё забыли, увлёкшись электрическими чудесами XX века.
Учитель, гончар и +46 градусов: история одного озарения
Мохаммед Бах Абба родился в семье потомственных гончаров на севере Нигерии — там, где жара такая, что асфальт плавится, а тень приносит разве что психологическое утешение. Он стал учителем, но семейное ремесло не забыл. И однажды увидел проблему, которую все считали неизбежной: местные фермеры теряли до 40% урожая просто потому, что продукты портились за считанные часы.
Электричества в деревнях не было. Обычный холодильник стоил на уровне годового дохода семьи. А везти овощи на рынок каждый день — роскошь, которую могли позволить себе единицы.
Абба вспомнил, как в детстве отец хранил воду в неглазурованных глиняных кувшинах — вода всегда оставалась прохладной, даже в пекло. Физика была проста: влага просачивалась через поры глины и испарялась с поверхности, забирая с собой тепло. Тот самый эффект, из-за которого тебе холодно, когда выходишь из душа на ветерок.
В начале 1990-х он взял два глиняных горшка — один побольше, другой поменьше — и засунул маленький в большой. Пространство между ними заполнил влажным песком. Залил воду. Накрыл мокрой тряпкой. И получил температуру внутри +6°C при +35° снаружи.
Школьная физика против жары: как это работает
Когда вода переходит из жидкого состояния в пар, ей нужна энергия. Около 2260 килоджоулей на каждый килограмм воды. Это называется скрытой теплотой парообразования, и проходят её в школе, когда объясняют, почему летом спасает мокрая футболка. Вода берёт тепло из окружающей среды и уносит его с собой в виде пара.
Глиняный холодильник работает так:
Песок между двумя горшками служит резервуаром воды — он впитывает её и удерживает благодаря капиллярному эффекту. Одновременно он работает как фитиль, постепенно подавая влагу к стенкам внешнего горшка.
Неглазурованная глина это ключевой элемент холодильника. Она пористая, с микроскопическими отверстиями, через которые вода просачивается наружу. Если взять глазурованный горшок или пластик — то схема не сработает, вода не пройдёт.
Испарение происходит с наружной поверхности горшка. Чем суше воздух и сильнее ветер, тем быстрее испаряется вода — и тем холоднее внутри. При идеальных условиях (сухая пустыня, хороший ветер, температура +46°C) внутри можно получить +4…+10°C. Разница в 36–42 градуса!
В более реальных условиях — скажем, +35° на улице, средняя влажность и лёгкий ветерок — температура внутри падает до +20…+22°C. Этого достаточно, чтобы помидоры не превратились в кашу за два дня, а хранились три недели.
Есть нюанс: глиняный холодильник не работает в тропиках с влажностью выше 70%. Воздух уже насыщен влагой, поэтому активное испарение не идёт. Зато в сухих жарких регионах — Африке, Ближнем Востоке, Индии, засушливой Австралии — эффект потрясающий.
Пять миллионов спасённых томатов и девочки, ушедшие в школу
Абба не остановился на прототипе. В 2000 году его изобретение заметили в швейцарской Rolex. Он получил грант в 75 000 долларов и запустил производство.
Первая партия — 5000 горшков — разлетелась по северной Нигерии мгновенно.
Экономический эффект: Фермеры перестали терять урожай. Помидоры, которые раньше хранились 2 дня, теперь лежали 20. Баклажаны — 27 дней вместо 3. Морковь, перец, капуста — по две-три недели. Это означало, что можно было подождать, когда цены на рынке вырастут, вместо того чтобы продавать всё срочно по бросовой цене. Доходы выросли на 30%.
Социальный эффект: До появления «зеера» (так называют этот холодильник на местном наречии) девочки в семьях фермеров проводили весь день на рынке, торгуя скоропортящимися овощами. После того как появилась возможность хранить продукты дольше, необходимость сидеть на базаре отпала. Посещаемость школ у девочек выросла с 35% до 75%.
К концу 2000-х было продано более 100 000 таких устройств. По оценкам, холодильник без электричества помог примерно пяти миллионам нигерийцев. Технология распространилась в Судан, Буркина-Фасо, Чад — везде, где есть жара, засуха и отсутствие электросетей.
Еще один холодильник для бедных изобрели в Индии
Пока Абба покорял Африку, в индийском штате Гуджарат свой холодильник из глины придумывал Мансукхбхай Праджапати. История его изобретения началась с трагедии.
В январе 2001 года Гуджарат накрыло мощнейшее землетрясение. Погибли тысячи людей, сотни тысяч остались без крова. Праджапати, потомственный гончар, тоже потерял всё имущество. И он с нуля вынужден был выкручиваться.
Праджапати три года экспериментировал с формами, типами глины, размерами пор. Тестировал прототипы в полевых условиях. В 2005 году представил Mitticool — коммерческую версию глиняного холодильника.
В отличие от африканской конструкции, где два горшка просто вставлены друг в друга, Mitticool был цельной системой: верхний резервуар для воды, средняя камера для продуктов, нижний отсек для посуды. Вода капала сверху вниз, равномерно пропитывая стенки. Температура внутри держалась на уровне +6°C.
Этот холодильник стоил уже дороже - 25 долларов (сейчас - 40). Но все равно намного дешевле классических холодильников. Да и за электричество платить не надо.
Компания выросла до оборота в 3 крора рупий (около 400 000 долларов). Холодильники экспортировались в страны Африки и ОАЭ. Праджапати получил награды от Национального фонда инноваций Индии и той же Rolex.
Что можно хранить, а что категорически нельзя
Тут начинаются важные нюансы. Холодильник из глины и песка — это не замена обычному рефрижератору. Это узкоспециализированный инструмент со своими ограничениями.
Овощи и фрукты — идеальный вариант. Помидоры, баклажаны, перец, огурцы, морковь хранятся 10–20 дней вместо 2–3. Фрукты типа манго, гуавы, бананов — 5–7 дней. Влажность внутри горшка выше, чем в обычном холодильнике, поэтому овощи не вянут, а остаются упругими.
Хлеб — отлично. Влажная среда предотвращает высыхание, хлеб не черствеет неделю.
Зелень — салат, руккола, петрушка — до недели вместо суток.
Молоко и молочные продукты — рискованная зона. Стандартный холодильник держит +4°C, при этой температуре молоко живёт две недели. Глиняный горшок даёт +6…+10°C. При такой температуре психротрофные бактерии начинают размножаться. Молоко хранится максимум 2–3 дня, и это на грани безопасности. После третьего дня лучше не рисковать.
Мясо, рыба, морепродукты — категорический запрет. При температуре выше +4°C эти продукты становятся питательной средой для патогенных бактерий: сальмонеллы, кампилобактерии, стафилококки. Мясо начинает загнивать за 12–24 часа. В zeer pot его хранить нельзя ни в коем случае.
Можно даже молоко хранить, но недолго. В жарком климате без охлаждения молоко скисает за 2–4 часа. В глиняном горшке — за 2–3 дня. Это огромная разница для африканских или индийских деревень, где альтернатива — вообще никакого молока после полудня.