Panoramica dei gas refrigeranti alternativi

Le condizioni sopraelencate hanno ampiamente sviluppato l’evoluzione dell’intero settore verso i gas refrigeranti naturali, come il CO2 (R744) ed il propano (HC R290), o verso altri

fluidi sintetici con basso GWP. Possiedono delle prestazioni inferiori rispetto ai HFC, perciò i produttori dovranno adattare le proprie produzioni alla progettazione di impianti che perfezionino l’efficienza nell’utilizzo dei nuovi fluidi refrigeranti a basso potenziale. Più in dettaglio, le nuove miscele presentano un alto glide,120 ed utilizzate nei condensatori portano ad una diminuzione della temperatura, il contrario accade negli evaporatori. Di conseguenza le prestazioni dell’impianto sono minori; per questo motivo le aziende produttrici dovranno elaborare delle unità che permettano il loro utilizzo in modo ottimale.121

- Anidride carbonica (CO2, R744) è particolarmente adatta per: applicazioni di vendita

al dettaglio di alimenti, poiché in caso di perdite l’impatto è minimo e le proprietà termodinamiche la rendono ideale per il recupero di calore; pompe di calore, perchè i cicli di CO2 transcritici eliminano gran parte del ciclo termico ad alte temperature;

refrigerazione industriale, in cui consente di diminuire la carica di ammoniaca, aumentare l’efficienza, ridimensionare le apparecchiature; trasporto refrigerato e applicazioni commerciali leggere, per il suo indice di ecocompatibilità e l’assenza di infiammabilità.122

- Ammoniaca (NH3): risulta uno dei refrigeranti più efficienti in applicazioni ad alta e

bassa temperatura; è caratterizzata da proprietà di trasferimento del calore migliori rispetto ai refrigeranti chimici, che ottimizzano il rendimento termodinamico, perciò i costi di costruzione e operativi dell’impianto sono inferiori; possiede un GWP e un ODP pari a zero; in molti Paesi, inoltre, il costo dell’ammoniaca (espresso in kg) è molto più basso a quello degli HFC.

120 _{La temperatura di bolla corrisponde al momento in cui il liquido refrigerante inizia ad evaporare durante il}

processo di evaporazione; la temperatura alla quale l’ultima goccia di esso è evaporato è la temperatura di rugiada; nella condensazione, la temperatura di rugiada è quando il fluido inizia a condensare, e la temperatura di bolla è la temperatura alla quale tutto il fluido è condensato in liquido. La temperatura di bolla e quella di rugiada corrispondono nel caso il fluido sia un gas puro. Per alcune miscele di gas refrigeranti, essa non coincide; perciò la differenza tra la temperatura di rugiada, cioè di vapore saturo, e la temperatura di bolla, cioè di liquido saturo a pressione costante, è chiamata “glide” della miscela di refrigeranti. https://www.onda- it.com/ita/faq/suggerimenti-per-la-selezione-e-refrigeranti.

121 _{Industria&Formazione, Il convegno dei record a MCE: l’industria del freddo a grandi passi verso i} refrigeranti del futuro, 2018, https://industriaeformazione.it/2018/03/21/il-convegno-dei-record-a-mce- lindustria-del-freddo-a-grandi-passi-verso-i-refrigeranti-del-futuro/#more-15263.

122 _{Industria & Formazione, Prodotti compatibili con i nuovi refrigeranti alternativi a basso impatto} ambientale, “I&F online”, 2014, https://industriaeformazione.it/2014/10/28/prodotti-compatibili-con-i-nuovi- refrigeranti-alternativi-a-basso-impatto-ambientale/.

75 - Idrocarburi (HC) (propano R290, butano R600): la loro capacità ed efficienza energetica è molto elevata rispetto agli HFC; l’utilizzo è limitato in piccoli impianti e chiller a causa dell’infiammabilità; nelle applicazioni a pompe di calore permette l’ottenimento di temperature molto basse senza surriscaldare il compressore (con gli HFC è necessaria l’installazione della resistenza supplementare per le giornate particolarmente fredde).

- Freon o idrofluorocarburi (HFC): sono i gas refrigeranti più diffusi sul mercato, di terza generazione (in sostituzione dei dannosi CFC, clorofluorocarburi, e HCFC, idroclorofluorocarburi); soluzione transitoria, a impatto zero sull’ozono ma con GWP di alta e media intensità, per gli impianti retrofit con HFC ad alto GWP; solitamente si utilizza R407A/F in sostituzione di R404A.

- HFC e HFO lievemente infiammabili: adatti ad impianti relativamente grandi grazie ai bassi GWP ed infiammabilità; sono l’alternativa alla mancanza dei refrigeranti naturali dal GWP ultra-basso nel condizionamento dell’aria.122

Sta aumentando l’utilizzo del gas refrigerante R744 nelle applicazioni della refrigerazione commerciale, come conseguenza dei progressivi divieti degli attuali gas refrigeranti HFC, come l’R134a e l’R404;123 _{nel 2012 esistevano già, nel territorio europeo,}

più di 1300 supermercati con applicazioni che usavano l’R744 come unico refrigerante.I supermercati sono, infatti, la categoria di edifici con il più alto consumo energetico, e i sistemi R744 hanno ampio potenziale di sviluppo sia nel rendimento e nel recupero energetico, sia nel costo di rendimento.124

Il progetto fondato col supporto della Commissione Europea “REAL Alternatives 4 LIFE” (co-finanziato dal “LIFE programme” dell’UE “funding instrument for the environment and climate action”) è nato proprio con lo scopo della ricerca di alternative agli attuali gas refrigeranti dannosi per l’ecosistema. Inoltre, mette a disposizione una piattaforma online125 di apprendimento riguardante la sicurezza, l’affidabilità e l’efficienza

dei refrigeranti alternativi a basso indice GWP, come quelli sopraelencati.126

123 _{Industria & Formazione, Real alternatives, in programma un nuovo webinar sulla CO}

2, “I&F online”, 2019,

https://industriaeformazione.it/2019/03/08/real-alternatives-in-programma-un-nuovo-webinar-sulla- co2/#more-17029.

124 _{Centro Studi Galileo, Conversione da impianti tradizionali a pompe di calore,}

http://www.centrogalileo.it/nuovaPA/Articoli%20tecnici/neksa/R744.htm.

125 _{Real Alternatives, blended learning for alternative refrigerants, Real Alternative 4 LIFE,}

https://realalternatives.eu/learning-platform.

126 _{Industria & Formazione, La piattaforma e-learning sui refrigeranti alternativi real alternatives 4 life è ora} disponibile in 15 lingue, “I&F online”, 2019, https://industriaeformazione.it/2019/02/11/la-piattaforma-e- learning-sui-refrigeranti-alternativi-real-alternatives-4-life-e-ora-disponibile-in-15-lingue/#more-16782.

76 Si tratta sicuramente di un settore in continuo sviluppo nella ricerca di refrigeranti alternativi, allarmato dal cambiamento del clima e consapevole di poter sfruttare al meglio le proprie tecnologie; ad esempio, Daikin ha annunciato a maggio 2019 l’impegno nella tecnologia IA per la creazione di un nuovo gas refrigerante a basso impatto ambientale in sostituzione dell’attuale R32 negli impianti di climatizzazione, da introdurre dopo il 2023. Sarà un refrigerante altamente innovativo, assimilabile all’R32 in termini di classificazione di sicurezza (A2L), nonostante l’azienda riponga affidabilità nell’attuale utilizzo dell’R32. Daikin, inoltre, nell’iniziativa appoggiata dal governo giapponese sullo sviluppo di refrigeranti di nuova generazione in cui cooperano anche Panasonic, Toshiba Carrier e Mitsubishi Electric, svolge il ruolo di ricerche su un refrigerante A2L con un GWP pari o inferiore a 10.112