Refrigeranti naturali: tecnologie mature, ma il nodo è la diffusione

La transizione della refrigerazione verso soluzioni a basso impatto climatico non dipende più soltanto dalla disponibilità delle tecnologie. CO₂, propano, ammoniaca e altri refrigeranti naturali sono già impiegati in un numero crescente di applicazioni HVACR e le soluzioni tecniche oggi disponibili potrebbero coprire fino al 99,9% delle applicazioni del settore.

Si evidenzia un cambiamento importante: il principale ostacolo alla diffusione dei refrigeranti naturali non sarebbe più soltanto tecnologico, ma riguarderebbe soprattutto competenze, conoscenza delle soluzioni disponibili, accettazione del mercato e capacità di installarle correttamente.

Per l’Europa il tema è particolarmente attuale. Il Regolamento F-Gas 2024/573 sta restringendo progressivamente l’utilizzo dei gas fluorurati e riconosce esplicitamente alternative non fluorurate come CO₂, ammoniaca, idrocarburi, acqua e aria per diverse applicazioni di refrigerazione, climatizzazione e pompe di calore.

Refrigeranti naturali: applicazioni sempre più ampie nell’HVACR

Non esiste un unico refrigerante naturale adatto a tutte le applicazioni. La transizione si basa piuttosto sulla possibilità di scegliere il fluido più appropriato in funzione di temperature, potenza, configurazione dell’impianto, luogo di installazione e requisiti di sicurezza.

Nella refrigerazione commerciale europea, per esempio, la Commissione indica già R290, R600a e R744 tra le principali alternative non fluorurate. Gli idrocarburi sono ampiamente utilizzati nelle apparecchiature autonome, mentre i sistemi a CO₂ transcritica si sono affermati soprattutto nei supermercati e nelle installazioni centralizzate.

Le possibilità si ampliano ulteriormente nella refrigerazione industriale e nelle pompe di calore. Tra le alternative riconosciute a livello europeo rientrano:

• CO₂ (R744), utilizzata nella refrigerazione commerciale, nelle pompe di calore e in altre applicazioni;
• propano (R290), sempre più presente nelle apparecchiature autonome e nelle pompe di calore;
• ammoniaca (R717), storicamente diffusa nella refrigerazione industriale e utilizzabile anche nelle pompe di calore industriali;
• isobutano (R600a), consolidato soprattutto nella refrigerazione domestica e in apparecchiature di piccola taglia;
• acqua e aria, utilizzabili in applicazioni specifiche.

Questo non significa che ogni tecnologia possa essere trasferita automaticamente da un’applicazione all’altra. Le proprietà dei fluidi impongono infatti soluzioni progettuali differenti.

Sicurezza e progettazione restano determinanti

Il basso GWP non elimina le criticità tecniche. Il propano è classificato A3, quindi presenta elevata infiammabilità; l’ammoniaca richiede particolare attenzione per tossicità e sicurezza; la CO₂ lavora con pressioni operative significativamente più elevate rispetto a molti refrigeranti sintetici tradizionali.

Per questo la diffusione dei refrigeranti naturali richiede una progettazione specifica e non una semplice sostituzione del fluido all’interno di apparecchiature nate per altre sostanze.

Devono essere valutati, tra gli altri:

• quantità di refrigerante;
• dimensioni e caratteristiche degli ambienti;
• sistemi di ventilazione;
• rilevamento delle perdite;
• pressione di progetto;
• componenti e strumenti compatibili;
• procedure di manutenzione;
• formazione del personale.

La maturità della tecnologia va quindi distinta dalla facilità di applicazione. Una soluzione può essere tecnicamente consolidata ma richiedere competenze, componentistica e procedure differenti da quelle utilizzate tradizionalmente.

Proprio per questo il nuovo Regolamento F-Gas europeo ha ampliato il sistema di certificazione e formazione, includendo anche le alternative pertinenti ai gas fluorurati e, dove necessario, i refrigeranti naturali. Le competenze richieste riguardano installazione, manutenzione, riparazione, controlli delle perdite e recupero.

Il vero collo di bottiglia può diventare la disponibilità di competenze

Tra i principali ostacoli alla diffusione su larga scala figurano proprio la carenza di tecnici e ingegneri qualificati, oltre a una conoscenza ancora insufficiente delle tecnologie da parte degli utilizzatori finali.

È un tema particolarmente importante perché la transizione F-Gas sta interessando contemporaneamente diverse famiglie di refrigeranti. Nei prossimi anni un frigorista potrebbe trovarsi a lavorare su impianti con HFC tradizionali, miscele A2L, CO₂, R290 e ammoniaca, ciascuno con caratteristiche operative e requisiti differenti.

L’obiettivo non può quindi essere semplicemente aumentare il numero di tecnici certificati, ma sviluppare una vera competenza multirefrigerante.

La formazione dovrà comprendere sempre più:

• valutazione del rischio;
• procedure per refrigeranti infiammabili;
• gestione di circuiti ad alta pressione;
• recupero e carica;
• ricerca delle perdite;
• conoscenza delle diverse architetture di impianto;
• commissioning e ottimizzazione energetica.

In questo senso la regolamentazione europea non agisce soltanto attraverso divieti e limiti di GWP. Sta contribuendo anche a modificare il profilo professionale richiesto al settore HVACR.

Il F-Gas accelera la transizione europea

Il Regolamento UE 2024/573 rafforza ulteriormente questa tendenza attraverso un calendario di restrizioni progressivamente più severo per diverse categorie di apparecchiature.

Nella refrigerazione, per esempio, dal 2030 molte nuove apparecchiature stazionarie – con le eccezioni previste dal Regolamento – non potranno utilizzare gas fluorurati con GWP pari o superiore a 150. Per diverse categorie di climatizzazione e pompe di calore sono previste ulteriori restrizioni tra il 2027 e il 2035.

La Commissione europea stessa evidenzia che il passaggio verso alternative non fluorurate è già avvenuto in numerosi segmenti e mette a disposizione, per ciascuna categoria di apparecchiatura, le opzioni tecnicamente disponibili.

La sfida europea dei prossimi anni potrebbe quindi essere meno legata alla domanda “esiste un refrigerante alternativo?” e sempre più alla capacità di applicare correttamente la soluzione più adatta.

CO₂, ammoniaca e idrocarburi non rappresentano una singola tecnologia destinata a sostituire indistintamente gli HFC. Formano piuttosto una famiglia di soluzioni complementari, che richiede progettazione, formazione e competenze specifiche.

La transizione verso i refrigeranti naturali passa quindi da tre elementi strettamente collegati: tecnologia disponibile, norme che ne favoriscono l’adozione e personale qualificato capace di utilizzarla in sicurezza ed efficienza.