冷氣的歷史：本來不是給人吹的，影響環境、大量耗能，高溫危機有何對策？【TODAY 看世界｜小發明大革命】

大家好，我是鄒宗翰，歡迎收看《小發明大革命》。在還沒有冷氣的年代，夏天天氣太熱，最簡單的避暑方式就是躲在陰涼處搧個風，吃個冰消消暑氣。如果是有錢人家或是帝王等級，也許可以找來一堆僕人搧扇子，製造出類似風扇的效果。美國開國元老、同時也是是一名發明家兼科學家的班傑明・富蘭克林，在1758年發現酒精及揮發性液體的蒸發速度比水還要快，液體在蒸發的過後中具有冷卻的效果，甚至可以將物體降溫到冰點。雖然富蘭克林沒有做出冷氣，但他在當時寫給朋友的信中提到「從這個實驗，我們可以發現如果一個人站在通風口的走道上，全身還不斷被白蘭地或烈酒之類的液體弄濕的話，這個人是可能在夏天被凍死的」，聽起來覺得好冷。

在之後又過了百年，在美國佛羅里達州，天氣炎熱容易滋生蚊蟲。當時一名醫師高里認為，如果能夠讓環境涼一點，就可以讓病患過得更舒適，蚊蟲和瘧疾等疾病也不會找上門來，然後他真的從北美結冰的湖泊或河流把冰塊一路南下運到佛羅里達州。「北冰南送」確實有效，不過不是長久之計，於是他開始想到辦法，自己的冰塊自己做。最後真的做出一台可以製冰的壓縮機，而且這款壓縮機可以用馬力、水力、風力或是蒸汽驅動，聽起來滿酷的吧！他在1851年申請到專利，只不過他的主要讚助人不久後就過世了，這台壓縮機也就沒有機會在市面上亮相。

空調誕生原本為除濕 二戰後才走進百姓家

世界上第一台冷氣就是在美國發明的。不過，當初發明出室內空調系統的開利並不是想讓冷氣吹人，而是要吹廠房裡的設備。20世紀初紐約布林一家平面印刷廠遇到了一大難題，印刷廠的濕度太高會讓剛印好的雜誌變得皺皺的，油墨甚至會糊掉，雜詩變成這樣是没辦法賣的，他們就找了間設備製造商（Buffalo Forge）處理這個問題，就是當時在這間設備製造商工作的工程師開利。經過了一連串的實驗， 開利發明出一套可以吸濕降温的「空氣處理裝置」 ，但開利的發明之路並沒有就此停擺。他接著又幫統織廠制作了可以自動控制廠房濕度和溫度的系統，並取得專利。後來，開利發現這塊域商機無限，便決定自立門戶，成立一家專門製作空調系統的公司。開利在1922年製造出來的離心式冷凍壓縮機，更被視為現代空調的先驅，成為美國國家歷史博物館的館藏。

不過，空調系統雖然受到各大產業的喜愛，但很少人會想到可以拿來吹人，因為冷氣剛推出時太貴了，只有有錢人才裝得起。1914年，富豪查爾斯蓋茲火宅在明尼蘇達州的古堡豪宅裡裝了一台快要高兩層樓的超大冷氣機，大小差不多一輛8噸貨車那麼大，被認為是第一個把冷氣機帶回家的人。但他可能沒有在家裡吹過冷氣，因為根本沒有住過那楝豪宅，有錢人就是任性。冷氣真正進到百姓生活裡，要感謝電影產業的蓬勃發展。

1920年代，陸續有電影院裝了冷氣，最早是想要用來冷卻放映設備，沒想到電影院裝了冷氣之後，完全顛覆以前大眾對電影院又悶又熱又擠的印象。電影院變得涼爽舒適，和汗臭味說掰掰。隨著空調技術的發展，冷氣機越做越小台，甚至發明出分離式冷氣機，適合裝在家裡。價格也越來越親民，讓冷氣機在二戰後走進市井小民的家裡。

氟利昂害你臭氣層破洞 HFCs加劇溫室效應

冷氣的發明著實改變了都市人的生活，《大西洋月刊》的報導就曾指出，多虧了空調，美國南部佛州、加州等「太陽帶」的人口數，從1950年代只佔全美28%，增加到2000年的40%。同理，如果沒有冷氣的發明，像杜拜這種熱帶地區，可能就永遠無法成為全球經濟和科技重鎮。空調的發明雖然讓大家能夠撐過夏天，不過空調也是 造成全球暖化的兇手之一。天氣越熱，越想開冷氣，但開了冷氣卻會讓氣候變得更熱。

關鍵就在於冷媒，1928年，發明出俗稱氟利昂的氟氯碳化物時，大家很快就發現這東西「沒有毒性」、不會爆炸，價格又很便宜，非常適合作為冷氣機的冷媒，可以說氟利昂的發明也是帶動冷氣進入都市生活的重要推手。很快的，氟利昂就被大量應用在生活中。到了1974年，全球每年要生產100萬公噸的氟氯碳化物，相當於50萬輛車子那麼重，不過大家後來才發現氟氯碳化物是造成臭氧層破洞的兇手。1987年簽訂《蒙特婁議定書》時，各國決定要努力減少氟氯碳化物的用量，那冷氣該怎麼辦？

後來冷媒的材料就被換成了氫氟碳化物，不過有一好、沒兩好。改成氫氟碳化物雖然沒有破壞臭氧層的問題，不過會加劇溫室效應，而且加劇的效果是二氧化碳的數千倍，也因此美國在2019年宣布要逐步減少氟氯碳化物。至於台灣月前市面上的新冷氣基本上已經不是使用氫氟碳化物，但舊款冷氣可能還有。冷媒的問題目前看來是朝向好的方向發展，但已經排放到大氣中的物質，卻不會立即從地上消失。

再來是冷氣相當耗能，不只是台灣 ，世界各地也出現用電過量而電的危機，而且這背後還有貧富差距和政商角力的問題。《時代雜誌》報導，2019 年7月一場高達氏45度的熱浪侵襲席捲全國紐約市，私人電力公司聯合愛迪生為了防止大規模停電，先切斷了主要以非裔和拉丁裔工人階級為主的社區電力。台灣今年3月3日大停電，南部災情相對嚴重。中鋼面臨50年來最長停電，但北部科學園區卻不受影響，引發了供電大小眼的爭論。國際能源總署就曾預估到了2050年，全球對於冷卻系統的需求會增加2倍以上，將成為這個時代最重要的能源問題之一。這份報告的結論不是要大家減少開冷氣，而是要提升空調系統的能源效率 ，也許我們能做的第一件事就是檢查家中冷氣夠省電嗎？ 不過長遠來看，能救我們的可能不是冷氣而是種更多的樹和綠地，把通風抗熱放進建築法規，就跟耐震一樣。此外，為了公平性，確保有足夠的陰涼公共場所，讓沒有冷氣的市民可以躲過高温，這樣才能對抗高温危機的傷害。

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