L’aria condizionata non è nata per rinfrescare le persone: la geniale invenzione di Willis Carrier

Non tutti hanno un condizionatore a casa o sul luogo di lavoro, ma sicuramente tutti ne abbiamo visto e utilizzato uno, almeno una volta. Questo apparecchio oggi ci sembra scontato, ma vi siete mai chiesti chi lo ha inventato?

E soprattutto, sapevate che originariamente non è stato creato per il comfort degli esseri umani? La storia del condizionatore moderno inizia infatti oltre un secolo fa per risolvere un problema che non ha nulla a che fare con il nostro sudore, bensì con l'umidità e la carta stampata e gli inchiostri della Sackett & Wilhelms Lithographing & Publishing Company a New York. Questa invenzione porta il nome di Willis Haviland Carrier, all'epoca ingegnere venticinquenne fresco di laurea, nominato da Time Magazine una delle 100 persone più influenti del secolo scorso.

La soluzione di Carrier al problema di una tipografia di Brooklyn

Per capire come siamo arrivati al fresco delle nostre case, dobbiamo fare un salto indietro di oltre un secolo, ai primi del ‘900. Ci troviamo in una tipografia di Brooklyn, a New York, nel 1902. Qui, i continui sbalzi di umidità e temperatura stagionali stavano causando non pochi problemi: la carta, infatti, raggrinziva continuamente a causa dell’umidità e gli inchiostri non si asciugavano in modo corretto, costringendo la Sackett & Wilhelms a continue interruzioni della produzione. Per risolvere la situazione, l'azienda si affidò a un giovane ingegnere meccanico di 25 anni da poco laureato alla Cornell University: Willis Haviland Carrier, nato nel 1876 ad Angola, nello stato di New York.

A Carrier venne affidato il compito di trovare un modo per controllare l'umidità dell'aria all'interno dell'edificio. Si narra che l'ispirazione fosse arrivata all’ingegnere osservando la natura e la realtà attorno a sé in un momento di attesa. Si trovava infatti sulla banchina di una stazione ferroviaria di Pittsburgh, in mezzo alla nebbia, quando ebbe il lampo di genio. Capì che facendo passare l'aria attraverso l'acqua avrebbe potuto "asciugarla", riuscendo così a creare aria con una quantità specifica di umidità controllata.

Così, il 17 luglio 1902, Carrier completò il progetto e installò all’interno della tipografia il primo impianto di climatizzazione moderno del mondo. Prendendo spunto dai concetti della refrigerazione meccanica sviluppati negli anni precedenti, il sistema di Carrier faceva passare l’aria attraverso serpentine riempite di acqua fredda, raffreddando l’aria e contemporaneamente rimuovendo l’umidità dall’ambiente. Prima per contrastarla si aumentava la ventilazione.

Il suo sistema riprendeva un principio fisico teorizzato un secolo prima dal fisico e chimico inglese Michael Faraday: la compressione e l'espansione di un gas causano il raffreddamento del gas stesso. La vera genialità di Carrier, però, fu quella di confinare il fluido refrigerante in un circuito chiuso, a differenza dei sistemi precedenti che disperdevano ammoniaca nell'ambiente e potevano essere usati solo per brevi periodi.

Ma quindi Carrier è stato il primissimo?

Quello progettato da Carrier non fu il primo sistema di raffreddamento artificiale in assoluto. Nell’antichità, i primissimi a utilizzare l’acqua per raffreddare gli ambienti furono gli antichi Egizi: appendevano stuoie bagnate all’ingresso di casa. Quando l’acqua evaporava, riduceva la temperatura interna delle abitazioni e umidificava l’aria troppo secca. I Romani invece sfruttavano gli acquedotti per far circolare acqua fresca all’interno delle ville dei patrizi.

Qualche anno prima del lampo di genio di Carrier, nel 1886, l'inventore afroamericano Lewis Howard Latimer, che lavorava come disegnatore e progettista per Thomas Edison, aveva già brevettato un "Apparecchio per il raffreddamento e la disinfezione". Ancora prima, a metà del XVIII secolo Nel 1758, il politico e inventore americano Benjamin Franklin, insieme a John Hadley, iniziò a sperimentare gli effetti refrigeranti di determinati liquidi, avendo appurato che sono legati alla velocità con cui esso evapora. Fu poi nel 1820 che il già citato Michael Faraday scoprì che comprimendo e liquefacendo l’ammoniaca e lasciandola poi evaporare era possibile raffreddare l’aria all’interno del suo laboratorio.

L’apparecchio, presentato da Carrier come "Apparatus for Treating Air", cominciò a chiamarsi "aria condizionata" qualche anno dopo: l’espressione fu infatti coniata successivamente da un altro studioso, Stuart Warren Cramer, che aveva creato un dispositivo simile. Carrier, in ogni caso, è considerato il "padre dell'aria condizionata" perché integrò il metodo scientifico alla tecnologia creando la prima vera macchina capace di regolare in modo continuo e sicuro temperatura e umidità.

Carrier depositò diversi brevetti: gli fu concesso nel 1914 come “Metodo per umidificare l’aria e controllarne l’umidità e la temperatura”. L'anno successivo fondò la Carrier Engineering Corporation. Questa invenzione, disse: “Riguarda più in particolare metodi o sistemi per umidificare e regolare l’umidità e la temperatura dell’aria nelle fabbriche tessili. Tuttavia, l’invenzione è applicabile in generale all’umidificazione e alla regolazione dell’umidità e della temperatura dell’aria, indipendentemente dall’uso a cui l’aria è destinata.”

Nel 1933, la Carrier Air Conditioning Company of America sviluppò un condizionatore che utilizzava un’unità di condensazione azionata da cinghia, insieme a un ventilatore associato, controlli meccanici e una serpentina evaporatrice. Questo dispositivo contribuì a standardizzare i moderni sistemi di raffreddamento dell’aria residenziale e alla diffusione in tutti gli Stati Uniti e oltre.

La rivoluzione dell’aria condizionata nelle auto, nei cinema e nelle case

Se pensate che i primi condizionatori fossero sicuri come quelli di oggi, vi sbagliate. I gas usati inizialmente, come il clorometano e l'ammoniaca, erano infatti altamente tossici o infiammabili e la rottura accidentale di un compressore poteva essere fatale. Fu solo nel 1928 che questi gas pericolosi vennero sostituiti dal Freon (i clorofluorocarburi), che erano molto meno tossici per l'uomo e infiammabili – anche se, purtroppo, avremmo scoperto decenni dopo che erano dannosi per il buco dell'ozono.

Una volta reso sicuro e compreso il suo potenziale, il condizionatore uscì dalle fabbriche, per entrare in supermercati, negozi, uffici, nelle nostre case e nei cinema: nel 1931 gli ingegneri H.H. Schultz e J.Q. Sherman svilupparono il primo condizionatore per le abitazioni, da installare sui davanzali; nel 1939 l’aria condizionata entrò nelle automobili con l’azienda americana Packard e, a seguire, negli altri mezzi di trasporto.

L'invenzione debuttò nei cinema nel 1925 durante il weekend del Memorial Day per l’inaugurazione del Rivoli Theater a Times Square, New York. Fu un tale successo che in pochi anni Carrier installò le sue unità di raffreddamento in circa 300 sale cinematografiche in tutti gli Stati Uniti: le persone iniziarono a riversarsi in massa nei cinema non tanto per i film, dagli anni '70 definiti Blockbuster, ma per trovare rifugio dal caldo soffocante, visto che ci sarebbe voluto ancora tempo prima che i sistemi si diffondessero nelle case di chi poteva permettersela, dagli anni ‘50. Anche in Italia, dove oggi ce l’ha oltre una famiglia su due – negli Stati Uniti 9 su 10! – l'aria condizionata è arrivata nel secondo dopoguerra.

Carrier morì il 7 ottobre del 1950 e non fece in tempo a vedere tutte le evoluzioni che la sua geniale invenzione ebbe negli anni successivi e fino a oggi. Da lì in poi, l'aria condizionata ha cambiato il mondo, rendendo possibili non solo gli uffici moderni e i centri commerciali, ma persino i viaggi transatlantici e i data center moderni.

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Di Riccardo De Marco