Frigorifero ecofriendly? Si, con la refrigerazione magnetica

FUNZIONAMENTO, ANALISI E PREVISIONI PER I REFRIGERATORI DEL FUTURO

La battaglia per la salvaguardia della Terra passa (anche) per il nostro frigorifero. E il primo ad averlo capito potrebbe essere stato il premio Nobel Albert Einstein, quando, nel lontano 1930, brevettò assieme al collega Leo Szilard un primo modello di frigo senza freonQuesto gas, capace di generare il freddo nel frigo, fa parte di una famiglia di composti chimici, i clorofluorocarburi (Cfc), giudicati dannosi per l’uomo e l’ambiente.

LO SVILUPPO DI UN’IDEA – Il progetto di Einstein nasce in realtà da un fatto di cronaca: la morte di una famiglia in Germania per inalazione di gas refrigerante, a seguito di un guasto nel frigorifero di casa. Da qui l’idea di creare un elettrodomestico che non usasse componenti tossiche. L’interesse ambientale è ancora molto distante: si dovrà aspettare l’articolo del Nature del 1985 perchè fosse dichiarata una correlazione tra il massiccio uso di Cfc e l’assottigliamento dello strato di ozono terrestre, passato alla storia come ‘il buco dell’ozono’. L’articolo influenzò talmente tanto la politica di quel tempo che in soli due anni fu creato il protocollo Montréal, un trattato internazionale volto a ridurre la produzione e l’uso di clorofluorocarburi. A più di trentanni dall’appello degli scienziati, il freon è stato bandito ed è stato dimostrato che in effetti il buco dell’ozono si sta lentamente riducendo. Ma non basta: le varianti dei Cfc usate oggi, chiamate Hfc (idrofluorocarburi), sono meno dannose per l’ozono, ma sono anche meno efficaci e si sono rivelati potentissimi gas serra, dalle 10 alle 30 mila volte più della CO2. 

Refrigerazione magneticaREFRIGERAZIONE MAGNETICA – Il metodo più efficace per ovviare ai dannosi liquidi e gas refrigeranti  (onnipresenti oramai nella nostra realtà quotidiana non solo all’interno di frigoriferi ma anche nei condizionatori domestici, in auto, negli estintori e nella maggior parte delle bombolette spray), arriva da uno studio avviato da diversi anni e che sembra finalmente aver trovato una soluzione che potrebbe rivelarsi a dir poco rivoluzionaria. Stiamo parlando della refrigerazione magnetica, innovativa tecnologia eco-compatibile per la produzione del freddo ancora poco conosciuta ma dalle notevoli potenzialità: oltre a dare un grosso contributo all’ambiente, questo processo è il 30% più efficiente di quello a cicli di compressione dei gas.
Cos’è quindi la refrigerazione magnetica? Utilizzando le parole del dottor Simone Fabbrici, ricercatore del Cnr (Consiglio Nazionale Delle Ricerche), “il suo funzionamento si basa su un principio ben noto: l’effetto magnetocalorico dei materiali magnetici. Particolari leghe metalliche sono infatti capaci di cambiare la loro temperatura quando sottoposte ad una variazione di campo magnetico: inserendole in una zona ad alto campo magnetico queste si riscaldano ed, estraendole, si raffreddano. Se creiamo una macchina che ciclicamente magnetizza e smagnetizza questi composti, e abbiamo cura di utilizzare un apposito circuito fluidico per scambiare calore tra il materiale e una cella frigorifera, abbiamo creato un refrigeratore magnetocalorico”.

refrigerazione magnetica

LA TRADIZIONE EMILIANA CONTINUA CON FRIMAG- Lo studio di materiali magnetocalorici non è una novità sul territorio emiliano:  a Parma c’è una forte tradizione di ricerche sui materiali magnetici, condotti sia dall’istituto Imem-Cnr che dal dipartimento di Fisica dell’Università. In questo contesto nasce Frimag, progetto sulla refrigerazione magnetica reso possibile grazie alla creazione di un consorzio tra laboratori e gruppi di ricerca di tutta la regione. Due i principali obiettivi: la creazione di un prototipo di frigorifero non inquinante e, dall’altra parte, lo studio di nuovi materiali superconduttori per aumentarne le prestazioni. La speranza è quella di contribuire con una soluzione locale al problema globale dell’inquinamento ambientale. “Il progetto – spiega Fabbrici, proprio uno dei ricercatori a lavoro su Frimag – è stato molto utile per incontrare e divulgare la tecnologia a diverse aziende del territorio”. La realizzazione fisica del prototipo è stata infatti affidata a tre aziende locali che, partecipando alla fase operativa e commerciale del progetto, sono venute a conoscenza di questa futura fetta di mercato.

IL FUTURO – Nonostante la tecnica della refrigerazione magnetica sia conosciuta da anni dalla comunità scientifica, la sua applicazione sulla grande distribuzione stenta a diventare realtà. “Dal punto di vista delle prestazioni la tecnologia sembra già matura per utilizzi che richiedono un limitato salto termico, come cantinette o raffrescatori d’aria” spiega lo scienziato. Ci sono però alcuni ostacoli all’uso standardizzato della refrigerazione magnetica, primo fra tutti la necessità di campi magnetici elevati e di materiali magnetocalorici più prestanti del gadolinio, elemento attualmente usato. Resta inoltre da superare il fattore prezzo, che però rimarrà elevato fino a che non si creerà un’offerta che lavori sui grandi numeri. Ma nonostante gli ostacoli da superare, secondo Fabbrici il futuro della refrigerazione magnetica è abbastanza roseo: “Le restrizioni antinquinamento sempre più severe potrebbero far pendere la bilancia della convenienza verso questa tecnologia. I prodotti di nicchia, quelli ad alto margine di guadagno, saranno probabilmente il punto di ingresso della refrigerazione magnetica sul mercato”.

 

di Giorgio Ogliari Gloria Falorni