La refrigerazione è stata indicata come uno dei 20 risultati più significativi dell’ingegneria del 20esimo secolo. La maggior parte di essa si basa, come alle origini, sul ciclo a compressione di vapore e sull’utilizzo di refrigeranti. Sebbene il ciclo a compressione di vapore sia rimasto fondamentalmente uguale a sé stesso, i refrigeranti sono andati incontro a importanti trasformazioni delle molecole tanto che Calm afferma che oggi ci troviamo alla quarta generazione: dai primi refrigeranti di origine naturale, ai CFC, agli HCFC ed HFC. agli HFO, con la costante presenza di alcuni refrigeranti naturali in tutte e 4 queste fasi.
La ricerca del refrigerante ideale non è cosa dell’età moderna ma ha accompagnato la refrigerazione da sempre. In un documento del 1847, citato da Mc Linden, infatti, si afferma che «l’Umanità è da sempre alla ricerca di refrigeranti alternativi».
Anche Mark O. McLinden e Marcia L. Huber in un bellissimo articolo pubblicato a luglio 2020 sul Journal of Chemical & Engineering Data affermano che l’evoluzione dei refrigeranti e la relativa evoluzione delle configurazioni dei sistemi – processi intimamente intrecciati – si sono sviluppati in modo più o meno continuo sin dai primi tempi della refrigerazione meccanica, anche se talvolta fuori dalla vista dell’industria della refrigerazione tradizionale.
Nella analisi della storia della evoluzione dei refrigeranti che gli autori fanno attraverso le 4 generazioni, essi notano che in questa evoluzione, dagli anni 30 ad oggi, «a volte si sono identificate nuove molecole, ma più spesso si sono convalidate alternative già in esame. Un tema ricorrente è che c’è poco di veramente nuovo. La maggior parte dei “nuovi” refrigeranti, dall’R-12 negli anni’1930 all’R-1234yf nei primi anni’2000, sono stati riportati nella letteratura chimica decenni prima di essere considerati refrigeranti».
La storia dei refrigeranti è sempre stata caratterizzata dalla ricerca del refrigerante ideale, che oggi deve avere un basso GWP e un nullo ODP. Questo limita naturalmente il numero di molecole accettabili ma – come afferma McLinden – allo stesso tempo stanno diventando disponibili nuove opzioni. Questi “nuovi” refrigeranti comprendono nuove molecole, come gli HFO (idrofluoroolefine) contenenti un doppio legame carbonio-carbonio, così come alcuni “vecchi” fluidi, come l’ammoniaca, gli idrocarburi, l’anidride carbonica e l’acqua. Ma se gli HFO per un qualunque motivo dovessero essere limitati nell’uso, la quinta generazione di refrigeranti non porterà nulla di nuovo, perche lo screening su oltre 60.000.000 di molecole condotto da Mc Linden e altri studiosi prima di lui indica che la chimica ha esaurito le sue risorse in termini di nuove molecole utilizzabili per la refrigerazione. Cosa significa questo? Che la quinta generazione di refrigeranti sarà molto probabilmente come la prima: dominata dai buoni, vecchi, noti refrigeranti naturali.
