REFRIGERANTI per la VITA (Riflessioni dalla prima giornata mondiale della refrigerazione)

Per alcune applicazioni del freddo si sono già delineate chiare soluzioni in termini di refrigeranti, per altre no. (Cliccare per ingrandire – Credits: Gluckman Consulting)

Quello del freddo è un settore strano. Ci sia accorge della sua importanza solo quando manca. È essenziale per aspetti fondamentali della vita moderna ma non lo si vede e ben pochi tra i non specialisti lo percepiscono come veramente vitale. Eppure, il quotidiano senza il reparto surgelati del supermercato diventa impensabile; senza il condizionamento questa torrida estate sarebbe stata insopportabile e per qualcuno letale; diventa difficile gestire l’alimentazione senza il frigorifero domestico per conservare frutta e verdura; il freddo è questione di vita quando serve per preservare medicine e vaccini.

Le dimensioni e l’impatto sulla vita moderna di questo settore sono assolutamente non trascurabili. Recenti dati presentati da IIR indicano che le perdite alimentari a livello globale sono molto elevate, circa il 20% dovute alla carenza di una catena di approvvigionamento a temperatura controllata e alla impossibilità di preservare il raccolto. Tra il 2011 e il 2017 il numero di prodotti medicali sensibili alla temperatura è aumentato del 45%. Oggi uno su due medicinali ha bisogno di temperatura controllata.

Sempre secondo dati di IIR, ci sarebbero nel mondo 5 miliardi di sistemi per il freddo, di cui 2,6 per il condizionamento, 2 per la refrigerazione domestica, 0,22 pompe di calore. E questi sono solo alcuni degli impianti legati al freddo: mancano il settore industriale il commerciale e la logistica del freddo. Il settore ha dunque dimensioni di tutto rispetto ed è destinato a crescere. Si pensi solo ai condizionatori. Mentre negli USA il 95% delle unità abitative ne possiede uno, questo scende al 4% in India e al 50% in Cina. Ma questi sono i paesi con la maggior crescita economica e demografica. Secondo dati di IEA, con un modello di “business as usual” nel 2050 il consumo elettrico solo di questi apparecchi sarà il triplo rispetto ad oggi. Ed ecco che diventa evidente il problema: questi apparecchi consumano energia e quindi sono responsabili di emissioni di CO2. Secondo dati di IIR, il settore del freddo è responsabile già oggi del consumo del 20% dell’energia elettrica a livello mondiale e del 7,8% delle emissioni di gas serra, di cui il 63% dovuto ai consumi elettrici.

Refrigeranti: da un approccio regionale a un approccio globale
Lo sviluppo dei refrigeranti nella storia della refrigerazione (Cliccare per ingrandire – Credits: A. Pearson)

Per molti anni la scelta del refrigerante non è stata una priorità e ha riguardato poche persone persino nel settore del freddo. Oggi siamo di fronte a un cambio epocale. Non solo la scelta del refrigerante è divenuta una cosa piuttosto complessa ma è anche in grado di influenzare non solo chi produce le machine ma anche chi le usa e le gestisce.

La scelta del refrigerante sta modificando il volto del settore in tutti i campi di applicazione e in tutto il mondo. Da qui, la necessità di una considerazione globale, di una visione olistica che guidi le scelte del refrigerante. Proprio per gli impatti globali del settore, per la sua diffusione futura è necessario in questa scelta uscire dal proprio contesto regionale, aziendale e ragionare in termini globali, tenendo anche in considerazione le sfide, i bisogni le aspirazioni dei paesi in via di sviluppo, quelli che nel futuro prossimo vedranno la maggiore espansione del settore del freddo e quelli, al contempo, in cui abita la maggior parte della popolazione mondiale.

Driver per la selezione di nuovi refrigeranti

Legislazioni europee e internazionali spingono verso l’affermazione di tecnologie con refrigeranti a basso GWP. Questo avrà un impatto anche sui paesi in via di sviluppo che, pur dovendo iniziare la riduzione più tardi, dovranno però fare i conti con costruttori internazionali che investono tutto il loro capitale di ricerca e innovazione in tecnologie a basso GWP. Questa situazione potrebbe aiutare i paesi in via di sviluppo a bypassare l’utilizzo di HFC ad alto GWP e passare direttamente dal phase outdegli HCFC all’utilizzo di refrigeranti a basso GWP.

Per i paesi industrializzati la scelta del refrigerante è una questione abbastanza complessa. Da un menù relativamente semplice in cui erano solo 3 o 4 i refrigeranti utilizzati per tutte le applicazioni, e questi tutti di classe di infiammabilità A1, si passa ad un  menù molto più ricco ma altrettanto complesso, ancora per altro in divenire e che comprende molti refrigeranti di classe A2 e A3 – infiammabili e leggermente infiammabili. Molti di questi sono soggetti a brevetti, cosa che ne può influenzare il prezzo in maniera considerevole. In ogni caso, da un GWP medio attuale di 2000, si dovrà passare ad un GWP medio di 300 entro il 2030, ammettendo le stesse dimensioni del mercato.

Per alcuni settori le scelte del futuro sono già chiare e comportano anche soluzioni a bassissimo GWP, la condizione ideale per rispettare i regolamenti. Altri settori, invece, stanno ancora cercando la propria soluzione ideale, ammettendo che questa esista e non sia invece necessario fare altri compromessi.

Si raccomanda, dunque, di evitare quanto prima l’utilizzo di refrigeranti ad alto GWP e scegliere soluzioni con il GWP più basso possibile tra quelle oggi disponibili, tenendo ben presente che soluzioni a medio GWP (= >10) sono solo soluzioni ad interim.

Non solo GWP

La riduzione del GWP medio globale (tramite regolamento EU F-gas ed Emendamento di Kigali al Protocollo di Montreal) è sicuramente il driver più evidente che sta cambiando il volto del settore del freddo. Ma la scelta del refrigerante non può essere isolata da considerazioni sull’efficienza energetica delle macchine o degli impianti. La scelta del refrigerante, alla fine, è un compromesso tra GWP più basso possibile ed efficienza maggiore possibile. Se l’obiettivo è diminuire le emissioni totali del settore, tutto quanto porti a questo obiettivo va equamente considerato. Accanto alla efficienza del sistema e al basso GWP non bisogna dimenticare misure quali:

  • riduzione della carica
  • design che assicuri le minori perdite possibili
  • gestione corretta del refrigerante a fine vita
  • gestione corretta degli impianti durante il loro ciclo di vita
Il refrigerante è solo uno degli elementi per arrivare a fare vera efficienza energetica. (Cliccare per ingrandire – Credits: EPEE)
Non solo refrigerante

È fondamentale ripensare  il sistema di refrigerazione e non considerarlo più solo come elemento a sé stante ma come parte integrante di un sistema energetico più ampio – l’edificio, il supermercato, il centro commerciale, etc. Non solo i sistemi devono diventare sempre più integrati, in modo da poter spostare carichi termici e poter utilizzare tutta l’energia prodotta, ma è necessario considerare tutti i livelli coinvolti – dall’edificio al singolo componente di un impianto – e in ciascuno di essi implementare misure che permettano un risparmio energetico. La scelta del refrigerante è solo l’ultimo tassello di un puzzle ben più ampio che parte dalla struttura dell’edificio e arriva alla macchina in cui il refrigerante è contenuto. A ciascuno di questi livelli è possibile realizzare misure che tengano conto dei sistemi sottostanti e che cooperino ad aumentare l’efficienza totale del sistema. Se si parla di efficienza energetica, ciascuno di questi livelli deve dare il suo contributo e chi progetta, deve farlo in un’ottica olistica: tutti gli elementi sono collegati e a ciascun livello è possibile implementare misure di efficienza. La scelta del refrigerante è uno, ma non l’unico, di questi metodi.

Nota: questo testo è stato redatto sulla base del webinar organizzato da ASHRAE e UNEP che si è tenuto in occasione della Prima Giornata Mondiale della Refrigerazione, di cui QUI.

 

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