Home / Refrigerazione Industriale / Refrigerazione industriale: gli idrofluorocarburi HFC
hfc

Refrigerazione industriale: gli idrofluorocarburi HFC

Refrigerazione industriale: gli idrofluorocarburi HFC

Gli idrofluorocarburi (HFC) sono gas fluorurati utilizzati sin dagli anni ‘90 in alcune apparecchiature e applicazioni  in sostituzione dei clorofluorocarburi e degli idroclorofluorocarburi  colpevoli di contribuire alla riduzione dello strato di ozono stratosferico. Pur essendo caratterizzati da buone caratteristiche quanto alla infiammabilità e alla tossicità, alcuni tra i più diffusi HFC costituiscono tuttavia un problema per via dell’alto potenziale di riscaldamento globale (GWP) con conseguente effetto serra.

Il contributo di Antonella Angelosante Bruno e Roberta Spinetti, che qui proponiamo in due parti, è pubblicato per esteso sulla Rivista Ambiente&Sviluppo n.10/2015 e fornisce una presentazione delle sostanze alternative all’utilizzo di HFC ad alto GWP, già disponibili sul mercato e o ancora in fase di studio e sperimentazione.

Gas fluorurati e Global Warming

Al fine di arginare le gravi conseguenze determinate dai cambiamenti climatici, la comunità internazionale è concorde sulla necessità di mantenere il riscaldamento globale al di sotto di 2° C rispetto alla temperatura in epoca pre-industriale. Gli studi dell’IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change), l’organo internazionale per la valutazione dei cambiamenti climatici, hanno evidenziato che per rispettare tale impegno, occorre ridurre le emissioni globali di gas a effetto serra.

Per raggiungere questo obiettivo è necessario considerare il contributo di tutti i settori e di tutti i gas a effetto serra, compresi i gas fluorurati (F-gas). A tal fine è stato adottato il Regolamento Ue n. 517/2014, che rafforza e introduce specifiche disposizioni volte a ridurre (ulteriormente rispetto a quanto già previsto dal precedente regolamento Ce n. 842/2006), le emissioni di F-gas. In particolare, il regolamento (Ue) introduce una riduzione della quantità di HFC immessa in commercio (il cosiddetto phase-down) che consentirà di ridurre circa 71 MtCO2eq. al 2030, oltre a favorire il passaggio a nuove tecnologie e all’utilizzo di HFC a basso GWP o di sostanze alternative.  L’Unione europea è inoltre promotrice di un’azione di phase-down degli HFC a livello globale nell’ambito del Protocollo di Montreal sulle sostanze che riducono lo strato di ozono. Tali azioni contribuiranno ad incoraggiare il mercato verso la ricerca di soluzioni innovative e ambientalmente sostenibili.

Phase-Down europeo degli HFC

Dal 1° gennaio 2015 tutti i produttori ed importatori che immettono in commercio almeno 100 tCO2eq. di HFC, sono tenuti al rispetto degli obblighi di phase-down introdotti dal Regolamento (Ue) n. 517/2014. Tale meccanismo prevede obiettivi di riduzione (figura 1) a partire dal 2015, calcolati rispetto alla quantità totale di HFC immessa in commercio nel periodo 2009-2012.

A tal fine, i produttori e gli importatori di gas in bulk (sfusi) otterranno annualmente, dalla Commissione europea, una quota calcolata in base all’obiettivo generale di riduzione e ai dati storici, ove disponibili, del soggetto richiedente. L’ottenimento delle quote e la gestione delle transazioni sono subordinati all’iscrizione da parte dei soggetti coinvolti al Registro elettronico delle quote (Registro HFC).

Tale disposizione, oltre a determinare benefici “diretti” dovuti alla riduzione complessiva delle emissioni di HFC, offre l’opportunità, per i settori coinvolti dalla normativa, di pensare a soluzioni alternative per il futuro sia in termini impiantistici, sia tramite l’utilizzo di nuove sostanze a basso impatto sul clima.

Sostanze alternative agli HFC

Gli idrofluorocarburi (HFC) sono gas fluorurati utilizzati, sin dagli inizi degli anni ’90, in alcune apparecchiature e applicazioni – come gli impianti di refrigerazione, di condizionamento d’aria e le pompe di calore – in sostituzione dei clorofluorocarburi (CFC) e degli idroclorofluorocarburi (HCFC) colpevoli di   contribuire  alla riduzione dello strato di ozono stratosferico.

Gli HFC, in particolare, se da un lato sono caratterizzati da buone proprietà quanto alla infiammabilità e alla tossicità, dall’altro presentano, nella maggior parte dei casi, un alto potenziale di riscaldamento globale (Global Warming Potential o GWP), ovvero di capacità di assorbire la radiazione termica irradiata dalla superficie terrestre, intrappolando il calore tra la superficie stessa e la troposfera. Fenomeno alla base del cosiddetto effetto serra.

In questo primo contributo viene fornito un quadro dei gas fluorurati e delle sostanze ad essi alternative, già in uso o in fase di sperimentazione, nei  settori della refrigerazione fissa e mobile. Il prossimo intervento tratterà degli F-Gas nei settori del condizionamento d’aria fisso e mobile, delle schiume isolanti e degli aerosol.

Refrigerazione industriale

Nel settore della refrigerazione industriale si possono distinguere 3 sottoclassi:

  • sistemi di piccola e media dimensione,
  • grandi impianti con sistema distribuito di refrigerazione primario
  • e grandi impianti con sistemi di raffreddamento secondario.

I refrigeranti utilizzati nel settore sono chiamati a raggiungere diverse temperature: si considera “media temperatura” una temperatura compresa tra 0 e 8°C, “bassa temperatura” tra -18 e -25°C fino ad arrivare alle temperature ancora più basse da -25 a -150°C.

L’R-404A (GWP di 3922) è il refrigerante dominante nei sistemi di piccole e medie dimensioni nelle quali l’uso dell’ammoniaca ancora non permette di ottenere un buon rapporto “costo-efficacia”.

Per tali sistemi l’infiammabilità rappresenta una delle sfide più ambiziose. Ad oggi non sono ancora disponibili soluzioni a bassa infiammabilità e a basso GWP, ma solo refrigeranti con un range di GWP da 1400 a 2100 (R-407, R-407F, R-448, R-449A).

Nelle grandi apparecchiature è invece diffuso l’uso di ammoniaca. Inoltre, limitatamente ad alcune applicazioni viene utilizzata la CO2 mantenendo un apprezzabile grado di efficienza energetica.

Fonte

Riguardo a NI.MA. Cold

NI.MA. Cold
Frigorista specializzato nell'installazione, riparazione e manutenzione di impianti di refrigerazione e raffreddamento, dedicati al mantenimento di generi alimentari e non solo.

Guarda anche

refrigeranti alternativi

Refrigeranti alternativi: normative, proprietà e prospettive

Refrigeranti alternativi: normative, proprietà e prospettive Ni.Ma Cold informa che, la refrigerazione è in espansione …

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *