Storia dell'utilizzo dei gas refrigeranti

I gas fluorurati, ossia i gas refrigeranti, sono componente fondamentale del “ciclo del freddo” e sono utilizzati quotidianamente per la climatizzazione degli ambienti e la climatizzazione in genere (ad esempio automezzi), per il mantenimento alimentare nei frigoriferi e i congelatori, per apparecchi in ambito medico-farmaceutico (ad esempio per la conservazione o come propellenti negli inalatori predosati salvavita – MDI – o ancora per il trattamento di alcune malattie respiratorie, tra cui asma e broncopneumopatia cronica ostruttiva – BPCO), nonché in una vasta gamma di attività nel settore produttivo-industriale e nel settore elettronico come isolanti nelle connessioni alla rete elettrica (ad es. esafluoruro di zolfo, SF6, per-fluoro-carburi, PFC).

Storicamente, i primi fluidi utilizzati per i cicli frigoriferi a compressione erano di origine naturale, l’etere etilico fu il primo in assoluto, tuttavia si trattava di un prodotto non sicuro in quanto facilmente infiammabile e tossico; si passò quindi all’utilizzo dell’anidride carbonica, all’ammoniaca e al cloruro di metile, molto più performanti dell’etere etilico, ma ancora legati a problematiche di sicurezza importanti sempre relative all’infiammabilità e alla tossicità.

È della prima metà del XX secolo l’introduzione di refrigeranti di natura sintetica, ottenuti dal metano e dall’etano, in sostituzione, parziale o completa, degli atomi di idrogeno con quelli di cloro, di fluoro e di bromo. Questi cloro-fluoro-carburi (CFC) divennero i refrigeranti predominanti grazie alle loro caratteristiche termofisiche e alla loro stabilità e sicurezza.

Fu negli ultimi anni del 1900 che si evidenziarono le problematiche ambientali legate ai gas CFC e agli HCFC (idro-cloro-fluoro-carburi): la riduzione dell’ozono ed il conseguente riscaldamento climatico per effetto serra furono avvenimenti che resero necessaria la sostituzione di questi prodotti con altri fluidi dal minore impatto ambientale, il che si riflesse nel settore come la ricerca da parte dei produttori di valide alternative e la valutazione da parte degli installatori di soluzioni adattive per l’adattamento di impianti esistenti ai nuovi refrigeranti.

L’alternativa avvenne con l’introduzione dei gas refrigeranti quali gli idro-fluoro-carburi (HFC), gli idro-fluoro-olefine (HFO) e gli idro-cloro-fluoro-olefine (HCFO). I gas fluorurati, noti anche come gas fluorurati ad effetto serra F-gas, sono altamente efficaci ed efficienti dal punto di vista energetico, non sono tossici e contribuiscono all’elevato livello di sicurezza richiesto nei moderni sistemi di raffreddamento e riscaldamento. Tuttavia, anch’essi contribuiscono alle problematiche ambientali predette se rilasciati in atmosfera.

Nel corso del tempo si è sviluppato il concetto di GWP (Global Warming Potential), un indicatore che è direttamente associato a ciascuna tipologia di gas HFC. Cos'è l'indice e come viene applicato?