要啥冰箱啊，液态空气发动机才是未来
早在2001年，一其中年男子拍了一段本人汽车的视频，而后共享给身边的数个同事。视频里的主角是一辆陈旧的沃克斯豪尔Nova小轿车，在烟雾填塞中，在杂乱的院子里打转。偏向盘后坐着的男子叫彼得·迪尔曼（Peter Dearman），一个蓬头垢面，热衷本人学习、本人着手的中年男子。这四十年来年，他把大片面时间用在构思一台能表现工程极致的蒸汽机：仅用气氛驱动的策念头。
迪尔曼于1951年出身在伦敦北部的一个鸡蛋农场。结合他的布景，他看起来并非是办理这种疑问的适宜人选。他15岁辍学，在自家农场工作过一阵子，而后去了一产业地的钣金厂工作。夜晚，和大多数英国人同样，在车库或后院修修补补。只不过，迪尔曼的才气和野心让他从业余醉心者中锋芒毕露。这些年，他请求过种种百般的专利，好比改善的举止扳手、太阳能热水体系和至今仍在救护车上应用的便携式复苏器。但是，他的非常卓异造诣，要数那辆Nova。这辆车的策念头是迪尔曼本人用电线、旧啤酒桶、血色塑料废品桶以及可装满咖啡罐辣么多的液氮，组装而成。
从策念头到制冷机
迪尔曼的项目灵感可起码追溯到1899年。其时一个名叫汉斯·克努森（Hans Knudsen）的丹麦发掘家宣称，本人设计出一种能够应用“洁净的蓝色”燃料，即液态气氛——每加仑仅售1美分，作为动力的汽车。这种汽车不会排放出污染物和温室气体，仅留下无害的冻结陈迹，而且以每小时12英里的速率自在行驶。克努森在在其时备受媒体追捧，但是他的公司却在短短几年内宣布停业。冷嘲热讽的人觉得，克努森自导自演了一场Theranos式的圈套，片面缘故在于没有人晓得他的设计汽车毕竟怎么工作的。多年以来，有效的液态气氛策念头宛若跟永念头同样荒唐。
即使云云，液态气氛策念头背地的基础事理并不荒唐。大多数策念头依附热差进行工作。以汽油策念头汽车为例，燃料与气氛夹杂后，进来活塞腔，燃烧后，温度瞬间能够到达1000摄氏度。气体快伸展，推进活塞，进而滚动车轮。以相像的过程，把摄氏温度低落并换成华氏温度，即是液态气氛策念头。氮气燃料的沸点为零下320华氏度。当液氮进来（温度更高）的活塞腔后，会瞬间蒸发成气体。氮气燃料的温度变更要小于汽油燃料，因此活塞的动力感不辣么强大，但也足以滚动车轮。真正的难题在后边：流经策念头的低温燃料会快让策念头冰冻住，从而洁净利落地让热差消散地九霄云外。紧接着，气氛休止伸展，汽车落空动力。
迪尔曼说，停滞很彰着。他从十几岁首先就陆续在思考，怎样办理这个难题。关于内燃机来说，你需求一个散热器来给策念头降温。但是，若是“冷燃机”的话，你则需求一个加热器，来给策念头升温。“我脑筋里有一个隐隐的办理决策，但我晓得不做少许确切的钻研，是什么都做不出来的，”他说。
冲破发生在1999年。迪尔曼看了一集曾经停播的BBC系列节目《通晓的天下》。节目里，主理人来到华盛顿大学，向大家说明一辆看上去非常蠢笨的改装邮车。这辆邮车上山有点难题，非常高速率惟有22英里每小时，它的燃料是液氮，但是“油耗”有点高，每英里要消耗5加仑液氮。想出这个点子的人叫安倍·赫兹伯格（Abe Hertzberg），一个阴阳怪气的传授，以前还提出过激光动力飞机的观点。这辆邮车上应用了一项巨大的立异：极极冷的燃料先经由一个热互换器，而后再送到策念头。这个热互换器实在即是一系列在燃料管周围轮回外部气氛的齐心管。项目中的钻研生大概翰·威廉姆斯（John Williams）注释说，热互换器能够确保“整个装置不会造成一个大冰球”。但是，焦点疑问仍然没有获取办理——液氮或是会快地给策念头降温，从而按捺液氮蒸发成气体。“咱们的项目仅仅是观点证实，”威廉姆斯说，“分解到这种大概性。”
在毕晓普斯托福德，迪尔曼坐在自家沙发上看完了这集节目，顿觉恍然大悟。赫茨伯格的设计逻辑和改善技巧跃然纸上。怎样才气保证液氮接续伸展呢？固然是用防冻液了。“事理很简单，但惟有当你真正想清楚后，才简单，”迪尔曼说。他走进车库，从架子上抓起一个蓝色塑料壶，而后首先折腾他的割草机，先捣鼓上头的策念头，每启动一下就把防冻液和水注入活塞室。这就把室温热量直接送到环节的地方——而后大幅进步策念头的效率。Nova汽车上接纳的即是这个思绪。
迪尔曼有一个做承包商生意的哥哥，他还为专利请求出过钱。若不是他向大客户提起这件事，段子到这里大概就收场了。2004年，这个大客户又把迪尔曼说明给托比·彼得斯（Toby Peters）。彼得斯原来是一位战地摄影师，后来转行当起了贸易计谋照料，特地为企业的社会义务决策出谋划策。彼得斯起初有些质疑。因而，他把迪尔曼的策念头拿到利兹大学做周全的钻研。科学是非常有力的说客。经由钻研，他们发掘，迪尔曼策念头的效率可媲美汽油和柴油策念头的效率；燃料行使率靠近三分之一，剩下的只能铺张掉。别的，即使有再多的防冻液也办理不了一个基础疑问：同样的一加仑，液态气氛包含的能量远低于化石燃料。也即是说，液态气氛燃料不管怎样也无法提供汽车车主们所期望的大马力和扭矩。
随后，在2011年，彼得斯也陡然顿悟：迪尔曼策念头的怪异卖点鲜明不在于用作“汽车策念头”。传统策念头排放出来的是热量，而迪尔曼的策念头恰好相反，排挤的是凉气。彼得斯后来说，凉气才是“真正的代价地点”。换句话说，新建立的迪尔曼公司，试图贩卖的实在不是策念头，而是挪动冷却装置。这么一来，潜在客户——好比冷藏车行业的客户——就有许多了。
传单词都是现成的：柴油机冷却装置不但排放出温室气体，又污染气氛；与其应用这种对情况无益的装置，客户能够选定仅排放氮气的迪尔曼冷却装置。而且，相像老本下，与传统体系相比，迪尔曼冷却装置运转更恬静、燃料增补更快且冷却效率更高。固然，生产液氮会消耗能量。即使也思量上这一成分，迪尔曼策念头也比柴油机少40%的排放。若给燃料厂供电的电网也应用可再生动力的话，迪尔曼策念头削减的排放能够到达95%。
种种逻辑看似十全十美，但真的有充足的压服力吗？经历上，新鲜技术没有情况趋向的例子触目皆是，它们要么机遇不对，要么推行失利，再大大概袪除在财力丰富的公司投放的大批竞争产物之中。血本主义经济信仰自然选定法则，即优越劣汰。但是，现实过程当中，生计下来的不定是真正非常先进的。好比，在家用冰箱刚刚鼓起之际，市道上有两种设计：一种用电，另一种用自然气。但是，哪怕自然气冰箱运转起来更恬静，老本也更低，非常终如您所知，撒布下来的仍旧是电冰箱。因为大公司有巨大的传单预算给电冰箱做宣传，而用户人群则听之信之。若迪尔曼和彼得斯志在革新全球低温食品运输体系之冷链体系，光有一个超棒的创意还远远不敷。
从车库原型到贸易装备，这个过程也很漫长。彼得斯负责融资和业务开辟；迪尔曼则和他的儿子，以及接续开展的工程师团队一道，从效率、紧凑性、轻便以及靠得住性等各方面，进一步完善他的原始设计。2015年，一辆装有迪尔曼制冷装置的卡车在沃里克郡试行驶了数英里，以进行测试，确保在试验室情况下工作正常的装置，在现实情况中的泥泞又轻易打滑的雨天道路上也能正常工作。
一年以后，英国其次大连锁超市森宝利租借了一台迪尔曼装置，试用三个月，从埃塞克的仓储中心把商品输送到伦敦的各个超市。又一年以后，一辆迪尔曼冷藏车陆续六个月为团结利华在荷兰输送班杰利的食品，且没有丢失任何货品。
当前，全球一共有300万辆冷藏车。预期到2025年，这个数字将增进到1700万辆。彼得·迪尔曼的发掘宛若是柴油机的完善替代。很快，英国非常巨子的科学机构皇家学会，也向迪尔曼发来晚宴邀请。
冷藏：食品防腐的巨大冲破
当代吃货们大概很难设想，机器冷藏转变人类饮食和全球天气的水平与速率。这项技术在南北战争以后刚刚进来贸易应用；早期的技术接纳者是美国中西部的一家德国的啤酒酿造商，他们有望在炎酷暑日连结啤酒清冷。逐渐地，其余行业也纷繁分解到，制冷技术能够用来办理永远困扰人类的一个难题：食品变质。
几千年来，人类与微生物之间的斗争从未停息。细菌和真菌试图陵犯咱们的食品，而人来则试图用种种保鲜技术来拦截它们的侵犯措施。在这个漫长松懈慢的斗争过程当中，经由频频尝试和失利以后，不同的区域找到了不同的防腐设施。有些乃至还培养了别样的甘旨，好比臭奶酪、烟熏三文鱼、萨拉米腊肠、味增、果酱和榅桲酱等等。乃至斯堪的纳维亚的碱渍鱼或中国的皮蛋等胶状美食也广受迎接。
这些腌制食品中的大多数保质期都很长，而且佩戴利便。只不过，他们与鲜活时分的模样天差地别：征服微生物所需的化学和物理变更不能够免地会转变食品的原始风韵、口感和外观。但按需冷藏的发掘，转变了这一切，倾覆了数千年的饮食经历。
非常先的挪念头器冷却装置由弗雷德里克·麦金莱·琼斯（Frederick McKinley Jones）在于1939年请求专利。琼斯也是初次位获取美国国度技术勋章的非裔美国人。和迪尔曼同样，琼斯高中辍学，以后自学成才。在他发掘冷却装置以前，易腐臭食品（如肉类、奶成品和农产物）务必埋在人工堆放的厚冰块底下，才气运输。在二十世纪初，一列装满加州哈密瓜筹办运往纽大概市的列车，还需求配10500磅冰块，而后一路上还要加好多次鲜活冰块，每次大大概7500磅。即使云云，到货后，哈密瓜或是坏掉不少。究竟上，促使琼斯由此发掘的契机是，他老板的一个高尔夫球友，丧失了一整车的生鸡肉。当运输卡车坏在半路，用来保鲜的冰块一切熔化掉以后，鸡肉也付之东流。
二战时代，国防部快应用琼斯的柴油装置——“Thermo King”，为队列提供从血浆到冰镇可乐等种种物品。在这以后的数年里，冷藏卡车快转变美国的饮食格局。国度分销网页代替区域分销网页。屠宰场和加厂家越造越大，选址越来越偏，肉类价格也响应降落，成为通常必需食品。农业则密集在某一作物莳植效率非常高的区域，因而现在美国有一半的生果和蔬菜产自加州。
究竟上，现在在美国，餐桌上四分之三的食品都在经由冷藏加工、包装、运输、存储和贩卖的。这即是为何存储在大型果汁库的橙汁，整年喝起来都有股苏取水的滋味；为何番茄的基因改善是为了非常大化抗寒才气而不是改善风韵，以至于番茄吃起来都不像番茄。冷藏让咱们身强体壮；转变了咱们肠道微生物的组成；从新界说咱们的厨房、港口和城市；也从新配置了全球经济和政治。2012年，也即是在皇家学会赞誉迪尔曼和他发掘的策念头前六年，该学会的卓异成员显露，制冷是食品和饮料史上非常紧张的发掘——比刀具、烤箱、犁，乃至几千年来为咱们带来牲口、生果和蔬菜的选定性育种等等，都更紧张。
但是，在冷链体系的接续扩大，给全天下送来永远人工冬季的同时，它也给连结地球天气体系的自然冰冻圈、冰川和冰山以及冻土层带来紧张毁坏。制冷曾经占有人类用电量的六分之一。而且，跟着印度等国忙着打造本人的美式体系，来日制冷需求有增无减。据剖析师展望，来日七年，全球制冷情况趋向范围将翻两番。
传统制冷，意味着制冷越多，开释的热量也越多。而且，除了难以控制的电力消耗以外，制冷剂走漏也是一个疑问。这些化学物质一旦开释到气氛中，便会造成天气变更。非常新的家用冰箱每一年丧失的制冷剂不到1%，但是商用冰库的制冷剂走漏高达35%。不同的体系接纳不同的制冷剂，有些制冷剂（如氨水）对天气的影响能够纰漏不计。但其余制冷剂，如氢氟碳化物，因其制暖效应更甚于二氧化碳，而被视为“超等”温室气体。
固然凭据2016年签署的全球和谈，氢氟碳化物曾经慢慢镌汰，但在开展中国度，他们的应用量仍在增进。因此，环保主义者保罗·霍肯（Paul Hawken）发起的一项旨在缓和天气变更的项目“Project Drawdown”将制冷剂经管列为唯独非常有效的全球变暖办理决策。
那若咱们什么都不做呢？若什么都不做，辣么陡然之间，美国采暖、制冷与空调工程师学会（ASHRAR）的标语不再是一种答应，更像是一种威逼：“用今天的行为，转变翌日的情况。”陆续应用现有的技术为地球上的90亿关留存食粮，终将以非常灾祸性的技巧兑现这一答应。但是，自从81年前琼斯为“Thermo King”请求专利以来，冷链平台鲜有显赫立异——直到彼得·迪尔曼的发掘。
迪尔曼制冷机，来日新有望？
昨年，有辣么一阵子，液态气氛策念头宛若仍然难逃恶运。固然迪尔曼的装置运转优越，但公司投资资金告罄，险些无法支付价格。比及12月初，公司曾经进来停业回收法式。走运的是，公司没有停业：20191月份，丹佛的一位天使投资人托马斯·凯勒（Thomas Keller）陡然发掘，为公司纾困。
凯勒说，公司的疑问对技术创业公司来说，非常多见。“迪尔曼领有太多机会——他们的技术能够用在许多方面——以至于公司朝着太多不同的偏向进步，进而铺张资源，”凯勒说。当今，他的决策是精简。他打算把精神密集于实现下一代策念头。他说：“团结利华的卡车也许2019就能够用上这台策念头。”
但是，谈到来日的搦战，凯勒也吃禁止。公司一方面需求扩大生产业务，这本人曾经是一大难题。另一方面，公司还需求延聘贩卖职员，建立保护团队，并为零部件开辟提供链。要实现这些事情，公司要么获取充足巨额融资，以从零首先打造基础设施，要么与竞争敌手同盟——好比，传统的冷藏物流公司——以借助他们的现有网页。“说实话，咱们是有压力的，”凯勒认可道。
当前就任于伯明翰大学的托比·彼得斯仍然看好迪尔曼公司，相信公司能够度过近期的财政停滞。但他也指出，即使全球全部的300万辆冷藏运输卡车都装上迪尔曼的策念头，也不及以从制冷带来的灾祸性天气影响中抢救天下。“在接下来的三十年里，即使咱们能够每秒部署13到18台制冷装备，咱们仍无法知足全部人的制冷需求，”彼得斯说。别的，他又增补说：“咱们也没设施绿色化辣么多的用电量。”举个例子：在今年年和2018年，开展中国度新装室内空调装备的总动力需求跨越了全球的太阳能发电总量。
幸亏，办理化石燃料冰箱疑问的设施并不范围于生产更好的冰箱。咱们另有其余的技巧能够留存食品，有些技巧新鲜，有些陈腐。在加州圣芭芭拉，一家名为Apeel的公司设计出一种高科技可食用涂料，能够减缓生果和蔬菜的推陈出新，从而减缓它们的腐臭速率。这种可食用涂料由牛油果果核中提取的蜡质物质制成，能够像冰箱同样延伸食品的保质期，同时留存更多的养分微风韵。巴氏杀菌牛奶也是美国铺张至多的食品之一。近来，在澳大利亚，工程师们近来提出一种新的技巧，用来替代牛奶的巴氏杀菌处理技巧。经历应用高压处理（每平方英尺施加大概75000磅的压力，气象一点地说，即是在一角硬币上堆六头大象），他们能够让牛奶的保鲜期延伸三倍，同时连结原有风韵。荷兰设计师弗洛里斯·施恩惠比克（Floris Schoonderbeek），受到传统根窖的开导，近来设计了一台“地冰箱”（Groundfridge），即能够埋在自家后院地底下的自然冷却舱，容量是普通冰箱的20倍。在日本非常北端的北海道，农产物堆栈行使冬季的积雪来连结低温。东京的厨师说，该区域产的大米、芦笋和牛肉的滋味，比用冰箱冷藏的那些，滋味更鲜美。
全部这些办理决策都是对机器冷藏的改善，不但体当今天气影响方面，也体当今食品的品格和平安性方面。但是，全部这些技巧都不具有通用性。意义即是，能够在室温下连结蓝莓鲜活多汁一个月的涂层，无法用来保鲜牛奶；行使积雪冷藏肉成品的绝妙创意，在北海道可行，圣塔芭芭拉却无法实现；城市住户也没有后院能够埋下大型地冰箱。但是传统的冷却技巧，险些不存在职何应用拦阻。但是这些替代技巧，它们的可行性就得“看情况”了。
而这种“看情况”鲜明不是咱们想要的答案。相比那些只能应用于片面或视情况而定的办理决策，一应万全的办理决策确凿让人感应宽心。从某种层面上来说，机器制冷之因此成为疑问的唯独缘故在于它是办理食品变质的非常好答案。一旦咱们领有了机器制冷这个办理决策，一切疑问都不可疑问。这样的安排趋向——你也能够称其为技术壁垒、确认偏误或便当——是能够明白的，但也值得咱们抵抗一下。鉴于这种单纯办理决策的头脑会让咱们堕入困境，关于来日的办理决策，咱们必然应当以免重蹈前辙。
除非彼得·迪尔曼能够生产一辆能够穿越时空的Nova汽车，此时此刻想要转变整个天下的制冷习气大概为时已晚。但咱们的蓝莓、鸡蛋、牛奶和萝卜大大概能够——起码从屯子到餐桌这段旅途中——不再依附冰箱。与此同时，咱们应该起劲确保，在全球还未受冷链限制的区域，食品留存能够有更多的选定决策。咱们不能够——也不应该——完全放弃传统制冷，但传统制冷也不会是咱们用来制止食品变质的唯独家伙。
