Архив новостей

Природный холод должен служить человеку

Любую современную квартиру невозможно представить без холодильника. Мощное морозильное оборудование является неотъемлемой частью производства многих видов продуктов питания. Однако эра искусственного холода началась лишь менее столетия назад, поэтому, у многих людей, которые не могут представить свою жизнь без современных охлаждающих устройств, нередко возникает вопрос: как человечество обходилось без привычного холодильника на протяжении тысячелетий своего существования? К сожалению, в отечественной науке никогда не предпринимались систематические исследования опыта использования природного холода в традиционных формах жизнеобеспечения и хозяйственной деятельности разных народов мира. Восполнить этот пробел призвано одно из направлений междисциплинарных исследований, начатых в этом году Академической кафедрой криософии Тюменского государственного университета. Их цели и задачи продиктованы далеко не праздным любопытством. Ни для кого не секрет, что потребляемая мощность современных холодильных машин колеблется от нескольких десятков ватт до тысяч киловатт, при этом тарифы на потребление электроэнергии регулярно растут. Несмотря на это, количество выпускаемого холодильного оборудования неуклонно увеличивается. По самым приблизительным подсчетам в России ежегодный рост его рынка с 2010 по 2015 год составлял 14–16%. Значительная его часть приходится на импортируемую в нашу страну зарубежную продукцию.

На рубеже XX – XXI вв. стали очевидными экономические и экологические проблемы, которые можно свести к своеобразному кризису потребления холода человечеством. Ярким примером этому служит подписание международных протоколов, ограничивающих применение фреоновых охладителей, разрушающих озоновый слой. Для России, обладающей уникальным криоразнообразием (ее территория более чем на 65% лежит в криолитозоне) данная ситуация может показаться парадоксальной. В регионах с холодным климатом, которых у нас подавляющее большинство, наравне с обогревом производственных и жилых помещений колоссальные энергетические ресурсы тратятся на искусственное охлаждение продуктов, как в промышленности, так и в быту. Поэтому возникает вопрос о том, возможно ли для этих целей использование естественных криогенных ресурсов, которыми мы богаты и которые не требуют для применения в хозяйственных целях каких-либо энергозатрат? Для ответа на него необходимо в первую очередь обратиться к уникальному опыту использования природного холода для хранения пищи, который испокон веков являлись важным компонентом адаптации жизнедеятельности человека к различным природно-климатическим условиям.

Клинописная табличка, отнесенная археологами к 1780 г. до н.э., является одним из древнейших документальных источников, в котором описано устройство подземного сооружения для хранения охлажденных продуктов в месопотамском городе Терка. В Китае археологами были обнаружены ледяные погреба, которые использовались до 1100 г. до н.э. В Персии 400 лет до н.э. в пустыне строились величественные сооружения, позволявшие хранить для последующего использования в хозяйственных целях запасы свозимого с окрестных гор льда. Они состояли из имевших уникальные рецепты теплоизоляции подземных хранилищ, над которыми располагались специальные куполообразные надстройки, создававшие испарительные эффекты, обеспечивающие определенный температурный режим. Уже в то время широкое распространение получили бадгиры (в переводе с языка фарси бадгир дословно означает «ветролов»), которые представляли собой достаточно сложные конструкции ветроуловительных башен, охлаждавших холодильные помещения. Подобные постройки и сегодня продолжают эксплуатироваться на территории ряда стран южной Азии. Одним из их самых известных примеров, является дошедший до нас со времен Средневековья Якчал (в переводе с персидского «ледяная яма») в иранском городе Кермане. В Древнем Риме также широко практиковалось хранение привезенного с гор льда в теплоизолированных ямах и колодцах.

На протяжении тысячелетий в традиционной культуре разных народов складывались различные способы применения криогенных ресурсов природы для хранения продуктов питания. Их принципы определялись как особенностями климата и природных ландшафтов, так и технологическими навыками, которые были доступны человеку на разных этапах истории.

Русские и другие народы, населяющие территорию России, издревле владели разнообразными традициями использования природного холода в целях жизнеобеспечения. Летом 2016 г. старшим научным сотрудником Института криосферы Земли СО РАН и Академической кафедры криософии ТюмГУ Р.Ю. Федоровым были проведены этнографические экспедиции, в ходе которых собраны уникальные материалы о традициях использования природных криогенных ресурсов русским старожильческим населением, проживающим на территории ряда районов Западной Сибири, Забайкалья и Дальнего Востока. Во многих деревнях, сохранивших элементы традиционного хозяйственного уклада, люди продолжают хранить продукты в погребах-ледниках. Весной в них набивают лед или снег, который не тает до наступления осенних холодов и надежно охлаждают запасы продуктов, не требуя при этом никаких энергозатрат. Результаты экспедиций показали разнообразие вариаций этого народного опыта, который всегда позволял с успехом адаптировать хозяйственную деятельность человека к самым разным природно-климатическим условиям.

Сегодня, благодаря сложившимся стереотипам, слово «инновации» чаще всего ассоциируется лишь с дорогостоящими высокими технологиями. Однако нередко оказывается, что инновационными решениями, поиском которых сегодня занята прикладная наука, может оказаться «хорошо забытое старое», созданное в недрах народной жизни. Ярким примером этому служат складывавшиеся у народов России технологии использования природного холода для решения широкого круга задач жизнеобеспечения и хозяйственной деятельности. Становится все более очевидным, что на основе изучения и систематизации этого уникального опыта возможна разработка инновационных технологий, направленных на решение ряда актуальных социально-экономических проблем современности. Во многих европейских странах уже сегодня при производстве мясных и молочных продуктов используются подземные хранилища, естественный холод которых позволяет заметно снизить себестоимость продукции. На Ямале и в ряде других северных регионов естественные ледники используются в пунктах для заготовки рыбы и оленины. Однако география и сферы их применения могут быть существенно расширены, в свете решения задач, связанных с энергосбережением и повышением экологичности производства, в частности, путем сведения к минимуму применения фреоновых охладителей.

Для достижения экономической эффективности и практической востребованности современных охладительных систем, в которых используются естественные криогенные ресурсы, важно научное и творческое переосмысление опыта предков. Для реализации этих идей необходимо создание исследовательских организаций, деятельность которых включала бы изучение исторически-сложившегося многообразия приемов использования естественного холода для хозяйственных целей и его технологической адаптации к решению актуальных задач современной экономики России. Уникальные возможности для кооперации научно-исследовательской деятельности специалистов из разных стран и предметных областей, созданные на базе Академической кафедры криософии ТюмГУ дают шанс воплотить эти смелые замыслы в жизнь.

Мельников В.П., Мальчевский В.А., Федоров Р.Ю.