Gas refrigeranti tossici nei condizionatori addio! Ecco la tecnologia di raffreddamento (solido) più intelligente e sostenibile

Nel cuore dell’Università di Lubiana, in Slovenia, un gruppo di ricercatori sta riscrivendo le regole del raffreddamento globale. Guidati dal giovane ingegnere Jaka Tušek, i ricercatori hanno messo a punto una tecnologia in grado di superare i limiti e i danni ambientali dei classici sistemi a compressione di vapore. La loro soluzione? Un raffreddamento solido...

Apr 19, 2025 - 18:07

Gas refrigeranti tossici nei condizionatori addio! Ecco la tecnologia di raffreddamento (solido) più intelligente e sostenibile

Nel cuore dell’Università di Lubiana, in Slovenia, un gruppo di ricercatori sta riscrivendo le regole del raffreddamento globale. Guidati dal giovane ingegnere Jaka Tušek, i ricercatori hanno messo a punto una tecnologia in grado di superare i limiti e i danni ambientali dei classici sistemi a compressione di vapore. La loro soluzione? Un raffreddamento solido basato su leghe metalliche intelligenti, completamente privo di gas refrigeranti inquinanti. Un’innovazione che promette di rivoluzionare il settore e di offrire una risposta concreta all’emergenza climatica.

Il nostro obiettivo è chiaro: creare una tecnologia sostenibile, efficiente e sicura, che possa diventare il nuovo standard mondiale nel raffreddamento.

Per oltre un secolo, il mondo si è affidato a un’unica tecnologia per raffreddare case, uffici e dispositivi: la compressione di vapore. Presente nei condizionatori e nei frigoriferi di tutto il pianeta, questo sistema si basa sull’utilizzo di gas refrigeranti. Dopo il bando dei CFC (clorofluorocarburi) nel 1989, ritenuti devastanti per lo strato di ozono, il mercato si è orientato verso gli HFC (idrofluorocarburi). Ma il rimedio si è rivelato peggiore del male, come sottolinea Tušek.

Un solo chilogrammo di HFC rilasciato in atmosfera ha lo stesso impatto ambientale di un’auto che percorre 30.000 chilometri.

Oggi anche gli HFC sono sotto accusa e oggetto di politiche di progressiva eliminazione. Tuttavia, le alternative naturali, come l’ammoniaca o l’isobutano, seppur meno impattanti in termini climatici, non sono esenti da criticità. Possono infatti essere tossiche, infiammabili o poco performanti nei climi caldi.

A cambiare le carte in tavola ci pensa il progetto europeo SUPERCOOL (2019-2023), in cui il team di Lubiana ha sviluppato un sistema di raffreddamento allo stato solido. Al posto dei gas, vengono utilizzati tubi metallici realizzati con leghe speciali, capaci di produrre freddo in modo innovativo, silenzioso e sostenibile.

È una tecnologia pensata per durare a lungo e per funzionare senza compromettere l’ambiente o la salute delle persone.

La ricerca continua ora attraverso E-CO-HEAT, iniziativa attiva fino al 2026, con l’obiettivo di industrializzare il prototipo e portarlo sul mercato. Il team sta inoltre depositando un brevetto internazionale, in linea con la strategia europea che promuove sistemi di raffreddamento e riscaldamento compatibili con gli obiettivi del Green Deal.

Il problema è globale. Secondo l’International Energy Agency (IEA), il raffreddamento rappresenta oggi circa il 10% del consumo di elettricità mondiale. E il dato è destinato a salire, complice l’aumento delle temperature e la crescita economica dei Paesi tropicali e subtropicali, dove il bisogno di aria condizionata è sempre più urgente, come dichiarato da Tušek:

Nessuno può lavorare a 50 gradi con il 90% di umidità.

Attualmente sono in funzione circa 2 miliardi di condizionatori nel mondo. L’IEA prevede che questo numero triplicherà entro il 2050. Una crescita che, se non accompagnata da tecnologie a basso impatto ambientale, potrebbe trasformarsi in un nuovo incubo ecologico.

Il cuore della nuova tecnologia si basa su un principio fisico tanto semplice quanto rivoluzionario: l’effetto elastocalorico. Alcuni materiali, quando compressi, si riscaldano; e quando la pressione viene rilasciata, si raffreddano. Il tutto senza passaggi di stato, senza liquidi e senza gas. Fra questi materiali spicca il nitinol, una lega di nichel e titanio già nota nel campo biomedico per la sua biocompatibilità, come illustrato da Tušek.

Il nostro prototipo ha raggiunto un’efficienza del 15%. I sistemi a compressione di vapore arrivano al 20-30%, ma noi abbiamo iniziato da meno di dieci anni, contro un secolo di sviluppo della tecnologia tradizionale.

Una scoperta che potrebbe durare per sempre

All’inizio, l’ostacolo più grande era la rapida usura dei fili di nitinol, che si degradavano dopo appena 10.000 cicli – equivalenti a soli 2 o 3 giorni di utilizzo continuo. Ma Tušek ha avuto un’intuizione geniale: non stirare i fili, ma comprimerli. Questo ha permesso di ridurre lo stress meccanico e aumentare drasticamente la durata del materiale.

Abbiamo superato i 30 gradi di escursione termica senza degradazione. È la prima volta che accade, e potrebbe significare dispositivi in grado di funzionare per decenni senza manutenzione

Il passo successivo è già in corso. Il gruppo sloveno sta collaborando con università italiane e tedesche, oltre che con un’azienda tecnologica irlandese, nell’ambito del progetto SMACool, che punta a realizzare un condizionatore d’aria avanzato e a bassissimo impatto ambientale, come spiega Tušek.

Con questo approccio interdisciplinare andiamo molto più veloci.

Il ricercatore Žiga Ahčin ha aggiunto:

È bello pensare che un giorno questa tecnologia sarà ovunque e che i miei figli potranno dire: mio padre l’ha inventata.

Una visione che ci fa immaginare un mondo in cui raffrescare non significherà più inquinare, e in cui la tecnologia sarà finalmente alleata della Terra.

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