Un refrigerante è una sostanza chimica utilizzata nei sistemi di raffreddamento per dispositivi meccanici come frigoriferi, congelatori walk-in o condizionatori d’aria. La maggior parte delle unità di refrigerazione dipende dalle reazioni chimiche del gas refrigerante per rimuovere il calore da un’area chiusa. Ci sono in realtà numerosi gas che sono stati usati come refrigeranti. I primi refrigeranti erano sostanze chimiche altamente tossiche e pericolose. I gas moderni che li hanno sostituiti sono più sicuri, ma molti possono avere un effetto dannoso sull’ambiente globale.
La refrigerazione artificiale mediante processi meccanici e chimici è stata sviluppata nel XIX secolo. I chimici sapevano da tempo che alcune reazioni chimiche assorbono o deviano il calore, abbassando la temperatura in una determinata area. L’industria alimentare e delle bevande dell’epoca aveva bisogno di un’alternativa ai metodi di refrigerazione costosi e inefficienti che implicavano il trasporto e lo stoccaggio del ghiaccio. Inventori come l’americano Thaddeus Lowe hanno creato sistemi complessi utilizzando prodotti chimici per prelevare calore da aree chiuse, creando uno scomparto refrigerato. La maggior parte di questi sistemi prevedeva una qualche forma di gas refrigerante.
Un sistema di refrigerazione meccanico dipende dallo stoccaggio di una certa quantità di gas o gas refrigeranti. Il dispositivo crea reazioni chimiche controllate costringendo il gas a cambiare stato o combinandolo con altri prodotti chimici, prelevando calore dal vano refrigerato. Le prime unità di refrigerazione commerciale e domestica utilizzavano gas come ammoniaca e cloruro di metile. Questi gas sono altamente tossici e potrebbero causare lesioni se sfuggissero al contenimento o richiedessero manutenzione. Per questo motivo, la maggior parte dei primi gas refrigeranti non è più in uso.
Negli anni ‘1950, le unità di refrigerazione domestica erano comuni nella maggior parte delle famiglie nei paesi sviluppati. I produttori di questi dispositivi hanno sostituito i gas refrigeranti tossici con refrigeranti sintetici chiamati clorofluorocarburi. Questi erano più sicuri da maneggiare e conservare, ma presto gli scienziati scoprirono che avevano i loro problemi. Negli anni ‘1970, gli studi hanno rivelato che i clorofluorocarburi utilizzati nelle unità di refrigerazione e in altri dispositivi contribuiscono alla riduzione dell’ozono. L’esaurimento dell’ozono, che può aumentare gli effetti dannosi sulla salute della radiazione solare, è stata una delle prime crisi ambientali ad essere ampiamente compresa e le convenzioni internazionali hanno presto bandito i clorofluorocarburi.
I continui progressi nella tecnologia della refrigerazione hanno prodotto refrigeranti alternativi sicuri e macchine efficienti che richiedono una frazione delle sostanze chimiche refrigeranti utilizzate dalle unità più vecchie. I refrigeranti più vecchi sono ancora necessari, tuttavia, per i dispositivi più vecchi che sono ancora in uso, come nelle automobili o nei congelatori industriali. Questi non possono essere convertiti in refrigeranti moderni senza spese proibitive. Gli enti governativi come l’Agenzia per la protezione dell’ambiente degli Stati Uniti hanno normative rigorose sull’uso e lo smaltimento dei refrigeranti. Le persone che richiedono la manutenzione delle unità di refrigerazione dovrebbero sempre consultare un tecnico qualificato.