Il ciclo frigorifero in cascata: prove con fluidi refrigeranti naturali su un impianto sperimentale

Introduzione I INTRODUZIONE A causa dell’aumento incontrollato delle emissioni di gas inquinanti che hanno provocato nel tempo disagi ambientali, quali l’assottigliamento dello strato di ozono e la crescita dell’effetto serra, i maggiori Stati industrializzati si sono trovati costretti a legiferare in materia cercando di ridurre tali emissioni al fine di preservare la qualità dell’ambiente stipulando così il protocollo di Kjoto, secondo il quale ogni Paese si impegna a ridurre del 5%, nel periodo tra il 2008 e il 2012, le emissioni di sostanze nocive rispetto alle emissioni del 1990. Anche nell’ambito della tecnica del freddo vi è stata una sensibilizzazione riguardo questi temi. I fluidi frigorigeni tradizionali utilizzati nella refrigerazione, i clorofluorocarburi (CFC) e gli idroclorofluorocarburi (HCFC), sono caratterizzati da un’elevata stabilità e resa termodinamica, ma il loro assiduo impiego ha determinato una crescita esponenziale delle proprie emissioni. Già dagli anni ’70 gli scienziati statunitensi Molina e Rowland ipotizzarono per primi che i suddetti fluidi potessero contribuire all’assottigliamento e alla conseguente distruzione dell’ozono stratosferico il quale funge da schermo per la radiazione solare ultravioletta, dannosa per l’uomo. Tale ipotesi è stata successivamente convalidata da altri studiosi ed accettata ormai universalmente in campo internazionale, inoltre questi fluidi influiscono notevolmente sull’aumento dell’effetto serra. Per questo motivo con l’entrata in vigore del protocollo di Kjoto nel febbraio 2005 risulta indispensabile sviluppare una tecnologia innovativa, competitiva sia dal punto di vista tecnico che economico, utilizzante fluidi naturali che andranno a sostituire i fluidi frigorigeni tradizionali come i CFC e gli HCFC, un particolare interesse in questo sviluppo è rivolto alla CO2. Il lavoro svolto dal Dipartimento di Energetica dell’Università Politecnica delle Marche è quello di sviluppare un impianto frigorifero sperimentale operante con un ciclo in cascata che utilizza