Un día de 1926, Einstein leyó acerca de toda una familia que habían muerto durante la noche por una fuga de gases venenosos provenientes de la bomba de su refrigerador. Por entonces los frigoríficos domésticos mecánicos estaban comenzando a reemplazar las neveras tradicionales, y los gases que se usaban como refrigerantes, el cloruro de metilo, amoníaco y dióxido de azufre, eran todos tóxicos. Y lo peor de todo, los frigoríficos contenían cantidades letales de ellos si se producía una fuga, algo bastante común: era la época de los frigoríficos asesinos.
Einstein, profundamente afectado por la tragedia, le dijo a un joven colega suyo, el húngaro Léo Szilárd, que debía poder hacerse un diseño mejor. Ambos concluyeron que el problema no era solo el refrigerante sino del peligro de fuga que existe siempre en sistemas con partes móviles. Seguramente que podrían derivar muchas formas de enfriar sin necesidad de que hubiera un movimiento mecánico. ¿Por qué no buscar la más eficaz? Antes de ponerse a trabajar había que llegar un acuerdo de cómo repartirse las regalías: todas las invenciones de cualquiera de ellos en el campo de la refrigeración serían propiedad conjunta. Szilárd tendría el primer derecho sobre las ganancias si sus ingresos cayeran por debajo del salario de un asistente universitario. De lo contrario, todas las regalías se compartirían por igual. Einstein, que quería ayudar a su amigo, aceptó.
El primer diseño
Al igual que ahora los frigoríficos usaban motores compresores mecánicos. El fundamento es muy sencillo: se comprime un gas refrigerante lo que hace que se licúe, y el exceso de calor se disipa al exterior. Luego, cuando el líquido se expande nuevamente, se enfría y absorbe calor del interior del frigorífico. Einstein y Szilárd decidieron que era más seguro diseñar uno basado en los llamados refrigeradores de absorción. Aquí el calor de una llama de gas natural es quien impulsa el ciclo de enfriamiento, no el movimiento e un pistón.
En 1922 dos inventores suecos, Baltzar von Platen y Carl Munters, idearon una mejora que había comercializado AB Electrolux. Ellos trabajarían sobre ella. De hecho no se detuvieron en un solo diseño sino que se le ocurrieron muchos. La experiencia de Einstein como examinador de patentes les permitió prescindir de los abogados habituales y, a principios de 1926, Szilárd comenzó a presentar una serie de solicitudes de patentes sobre sus inventos. Para el otoño, se habían decidido por los tres diseños más prometedores. Cada refrigerador se basaba en un concepto físico completamente diferente: absorción, difusión o electromagnetismo. Ya estaban listos para buscar un socio capitalista.
Szilárd negoció un contrato con la empresa Bamag-Meguin, un gran fabricante de equipos de gas con fábricas en Berlín y Anhalt, y a finales de 1926 comenzó a supervisar el desarrollo de prototipos en los laboratorios del Instituto de Tecnología de Berlín. Pero necesitaban un ingeniero para ponerlos a punto, y entonces se encontró con Albert Korodi, un ingeniero eléctrico del instituto que conocía desde 1916.
Por desgracia el acuerdo con Bamag-Meguin se canceló por problemas financieros. Inasequibles al desaliento, en pocos meses encontraron apoyo en otras dos empresas, una alemana y la sueca AB Electrolux. El 2 de diciembre de 1927, Platen-Munters Refrigerating System, una división de Electrolux en Estocolmo, compró una solicitud de patente para un refrigerador de absorción de los dos inventores por 3150 marcos. Los archivos de Electrolux muestran que consideró el precio de compra “muy barato”; aun así, Szilárd y Einstein ganaron aproximadamente lo que serían 14 500 euros de hoy en día. Cuando presentaron la patente en Estados Unidos el abogado responsable de tramitarla preguntó: “Me interesaría saber si Albert Einstein es la misma persona que propuso la teoría de la relatividad”. No es que fuera un fan, sino que era inusual que alguien con doble nacionalidad presentara una y podía dar problemas. Sin embargo, continuó, “Albert Einstein figura en el Diccionario Estándar bajo la palabra 'Einstein' como un adjetivo que denota una teoría de la relatividad. El diccionario explica que el nombre se deriva de Albert Einstein, ciudadano de Suiza y Alemania. Con esta designación en uno de los diccionarios aceptados, creo que la Oficina de Patentes no objetará la declaración de que el Prof. Einstein es ciudadano de dos países diferentes”. Electrolux también compró más tarde el diseño de difusión, sin embargo la patente de esta invención no menciona a Einstein o Szilárd. Electrolux tampoco desarrolló nunca ninguna de las dos patentes. Los documentos muestran que la empresa compró los diseños principalmente para salvaguardar sus propios desarrollos.
Nuevos socios
Einstein también se asoció a la empresa Citogel de Hamburgo para construir un prototipo de enfriador eficaz y simple, en oposición a los complejos frigoríficos de absorción (basados en la capacidad que tienen algunas sustancias -normalmente bromuro de litio- de absorber otra –en este caso, agua-): “Propuso un sistema bastante simple y económico, especialmente adecuado para refrigeradores pequeños”, recordaba Korodi años más tarde. Era "un pequeño enfriador de inmersión que podía sumergirse, por ejemplo, en una taza con bebida para enfriar". Como fuente de energía usaba la presión del agua del grifo y una pequeña cantidad de metanol. El prototipo se presentó en la Feria de Leipzig de 1928, pero también hubo dos impedimentos que no les dejó comercializarlo. Por un lado, el metanol en pequeñas cantidades era costoso, lo que encarecía el producto, pero el problema más crítico venía del caótico sistema de abastecimiento de agua alemán, en el que la presión del grifo variaba de un edificio a otro, incluso de un piso a otro dentro de un mismo edificio.
A la tercera va la vencida
Pero sin duda el invento más revolucionario fue la bomba electromagnética de Einstein-Szilárd sin partes móviles: se basaba en generar un campo electromagnético que moviera un metal líquido que, a su vez, servía como pistón para comprimir el refrigerante. El resto del proceso funcionaba de manera muy similar a los frigoríficos de hoy en día. Uno de los problemas a resolver era la elección del metal líquido. La primera opción fue el mercurio, pero no es lo suficientemente buen conductor, por lo que se decantaron por una aleación de potasio y sodio. Aunque ambos elementos son sólidos a temperatura ambiente, una mezcla bien escogida de los dos es líquida por encima de su punto de fusión de -11 ºC. Por desgracia esos metales son químicamente muy agresivos y destruían el aislamiento de los cables que llevaban corriente a la mezcla.
Szilárd y Korodi consideraron diferentes materiales aislantes pero no se les ocurría nada. Entonces le preguntaron a Einstein, que pensó durante unos minutos y propuso eliminar tales cables de modo que el líquido trabajaría aplicando una fuerza indirecta desde bobinas exteriores, por inducción electromagnética. Korodi calculó su eficiencia esperada y descubrió que era mucho menos eficiente que los compresores estándar. Sin embargo, lo que le faltaba en eficiencia, lo compensaba en fiabilidad. “Valió la pena hacer un compresor así”, recordaría Korodi años después.
En el otoño de 1928, Einstein y Szilárd llegaron a un acuerdo con Allgemeine Elektrizitäts Gesellschaft (Compañía General Eléctrica Alemana, AEG) para desarrollar la bomba, que creó un departamento especial y contrataron a Korodi para que se responsabilizara de la parte eléctrica mientras que Szilárd dirigía el proyecto. Los inventores abrieron una cuenta bancaria conjunta pero desconocemos cuánto cobró Einstein, que visitaba el laboratorio cada poco tiempo para supervisar los prototipos.
Al construir el prototipo descubrieron que la bomba hacía un ruido muy desagradable a causa de la cavitación, esto es, cuando se crean burbujas de vapor dentro de un líquido debido a diferencias de presión (algo que sufren las hélices de los barcos, que pueden llegar a destruirlas). Según el informe final de AEG, el ruido dependía de la fuerza y velocidad de la bomba. Gracias a una serie de 'trucos' (como reducir el voltaje al comienzo de cada ciclo de enfriamiento) redujo el ruido a niveles aceptables. Pero el verdadero desafío era buscar la forma de tratar esos dos metales químicamente reactivos. Para ello se desarrolló un equipo especial para llenar la bomba sin que se produjera la oxidación (explosiva) del sodio y el potasio. Una vez llenado no había peligro para los usuarios pues los metales líquidos se encontraban dentro de un recipiente de acero inoxidable soldado. “En dos años -explicó Korodi- se construyó un prototipo completo, que funcionó como un refrigerador”.
El frigorífico Szilárd entró en funcionamiento continuo en el Instituto de Investigación de AEG. “La eficiencia era tan buena como la que calculamos”, dijo Korodi. Pero inmersos en la fuerte crisis económica mundial de 1929, el frigorífico de Einstein-Szilárd no era lo suficientemente bueno y AEG abandonó el proyecto en 1932.
