I sistemi alimentari sono responsabili a livello globale del 20-40% delle emissioni totali di gas serra. Nell’intera catena alimentare, circa il 60% degli alimenti deve essere refrigerato ad un qualche punto della sua esistenza e si stima che circa il 70% delle emissioni derivanti dagli alimenti sia legato a quelli deperibili. Secondo i partner del progetto europeo Enough, partito nel 2021 e che si concluderà nel 2024, ottimizzando le tecnologie usate nella catena alimentare sarebbe possibile diminuirne le emissioni.
Ma cosa significa “ottimizzare”? Secondo quanto afferma l’ing. Antonio Rossetti, CNR-
ITC, partner del progetto, non si tratta di inventare o rivoluzionare la catena del freddo ma rivedere alcuni comportamenti, utilizzare le tecnologie disponibili o emergenti più sostenibili e adottare un approccio integrato, che conduca alla soluzione ottimale per la filiera. Ad esempio? «Ad esempio molto spesso vengono utilizzati refrigeranti ad elevato GWP per raffreddare il cibo ma già oggi essi potrebbero venir sostituiti con tecnologie altrettanto efficienti a refrigeranti naturali, riducendo dunque enormemente le emissioni dirette dei sistemi di refrigerazione». Non solo. «Ad oggi molti processi vengono condotti ad alte temperature. Vale la pena indagare se sia possibile utilizzare temperature più basse, pur ottenendo gli stessi risultati così, ad esempio, da poter utilizzare delle pompe di calore invece di caldaie a gas». O ancora: «Laddove servano sia il freddo che il caldo, si potrebbe pensare di sfruttare sistemi di integrazione, introducendo meccanismi di recupero del calore ed evitando, come invece spesso avviene oggi, di “buttare” il calore degli impianti del freddo in atmosfera». Non si tratta dunque – sottolinea Rossetti – di rivoluzionare la catena di approvvigionamento ma semplicemente di adeguarla alla luce delle nuove conoscenze e tecnologie disponibili: «Si tratta di guardare i processi con occhi nuovi e capire se possiamo cambiare questi processi, se le condizioni a cui siamo abituati a lavorare ci servono veramente in quella forma o se possiamo cambiare qualcosa» afferma Rossetti, che aggiunge: «Tutte le soluzioni che proporremo nel progetto sono caratterizzate da un alta maturità tecnologica (TRL 5-7). Il nostro obiettivo è proporre, a conclusione del progetto, soluzioni adottabili già ora o in un prossimo futuro su larga scala, che permettano un risparmio energetico o una riduzione di emissioni dirette».
Si tratta, infine, di non guardare più al singolo passaggio o alla singola macchina ma di cominciare a far interagire i processi tra di loro per ottimizzare i flussi energetici, riducendo i consumi totali. «Vale l’idea della razionalizzazione: non solo dobbiamo sfruttare meglio quello che abbiamo ma dobbiamo anche imparare a fare le stesse cose con meno – energia, risorse o materiali che siano».
Non solo teoria
Nell’ambito del progetto le soluzioni tecnologiche individuate saranno dimostrate in diverse località europee in progetti sul campo, cosiddetti „dimostratori“, per mostrare ai diversi attori come limitare le emissioni. Il progetto esaminerà le politiche e i regolamenti dell’UE, comunicherà con i responsabili politici dell’UE e fornirà linee guida per raggiungere la neutralità di carbonio della filiera alimentare.
Ad esempio? Il trasporto refrigerato!
Uno degli anelli della catena alimentare che viene analizzato dal progetto Enough è il trasporto refrigerato dell’ultimo miglio. Secondo quanto riportato da Fabris et al (DOI: 10.18462/iir.gl2022.98), il trasporto su strada di merci a temperatura controllata svolge un ruolo cruciale nella catena del freddo perché circa il 31% della catena di approvvigionamento alimentare include il trasporto refrigerato. Nella maggior parte dei casi si utilizzano refrigeranti sintetici ma la loro progressiva messa al bando obbliga a cercare alternative e aumenta l’interesse per l’impiego di refrigeranti naturali nelle unità di refrigerazione di nuova concezione. Per questo, il progetto sta indagando vie alternative di trasporto refrigerato, basate sull’utilizzo della CO2. Su questo refrigerante oggi si ha molto know-how che deriva soprattutto dalle applicazioni stazionarie, come i supermercati.
Il gruppo di lavoro del CNR-ITC sta indagando l’applicazione di un sistema a CO2 per il trasporto refrigerato. Sulla “falsa riga” delle applicazioni stazionarie è stato realizzato un prototipo per il trasporto. Questo è andato incontro a un forte processo di miniaturizzazione, ma non solo. Spiega Rossetti: «Il nostro prototipo consiste in un gruppo frigorifero a CO2, a doppia temperatura e prevede anche l’utilizzo di pannelli solari per supportare la batteria e alimentare elettricamente il sistema di refrigerazione. Chiaramente vi sono una serie di particolari da modificare e problematiche da affrontare. Ad esempio, il trasporto refrigerato è sottoposto a stress termici a cui una centrale frigorifera del retail non è mai sottoposta; deve essere piccolo e leggero; deve resistere a sollecitazioni meccaniche. Quindi abbiamo realizzato un prototipo piccolo, il più piccolo possibile, con due eiettori e un solo compressore di taglia 1,5kW in BT e 6kW in MT. Ora dobbiamo verificarne il funzionamento. Sarà interessante vedere fino a quale grado di miniaturizzazione possiamo spingerci, cercando di poter poi dare indicazioni concrete all’industria su quale sia il limite minimo di potenza a cui è possibile fare fronte con impianti a CO2 nel settore del trasporto refrigerato. Il nostro obiettivo è dimostrare che l’applicazione funziona, è efficiente ed è realizzabile con componenti presenti sul mercato. Ma spetterà poi all’industria interessata sia realizzare il camion che ottimizzare il dimensionamento del sistema, facendo in modo che abbia prestazioni simili o migliori a quelle dei sistemi tradizionali a refrigeranti sintetici. Dal canto nostro, noi continuiamo a interrogarci e sperimentare su quale possa essere la soluzione definitiva. I nostri obiettivi sono contemporaneamente un gruppo prestante efficiente e il più semplice e affidabile possibile».
Ad oggi non esiste un sistema del genere? «No – afferma Rossetti – esistono alcuni sistemi a propano e alcuni sistemi criogenici basati sull’ espansione e rilascio di CO2 in atmosfera, ma a nostra conoscenza un sistema di trasporto refrigerato di questa potenza con impianto transcritico non è disponibile sul mercato». Compito della ricerca è poter dare all’industria una risposta alle domande se un tale sistema possa funzionare, quali vantaggi possa dare e soprattutto in che misura e dimensione possa essere realizzato.
NOTA: Il progetto ENOUGH ha ricevuto il sostegno finanziario del programma Horizon dell’Unione europea – Grant agreement No 101036588. Maggiori informazioni: https://enough-emissions.eu
