Il gas refrigerante è un prodotto chimico utilizzato in frigoriferi, congelatori, condizionatori d’aria e unità di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell’aria (HVAC). Questi gas, che hanno punti di evaporazione molto bassi, vengono condensati sotto pressione per raffreddare l’aria. Attraverso un processo di evaporazione e condensazione ripetuta dei gas, il calore viene estratto dall’aria e la temperatura all’interno della stanza o dell’unità viene ridotta. Diversi tipi di gas refrigeranti includono clorofluorocarburi (CFC), idroclorofluorocarburi (HCFC), idrofluorocarburi (HFC), perfluorocarburi (PFC) e miscele a base di ammoniaca e anidride carbonica.
I primi frigoriferi costruiti dal 1800 fino al 1920 utilizzavano principalmente gas tossici come ammoniaca (NH3), cloruro di metile (CH3Cl) e anidride solforosa (SO2). Sfortunatamente, le unità occasionalmente perdevano e causavano diversi decessi, il che ha spinto l’industria della refrigerazione a compiere uno sforzo concertato per trovare un gas refrigerante più sicuro. Il risultato fu la scoperta del gas clorofluorocarburi (CFC), che era una miscela di cloro, fluoro e carboni. Freon® è diventato il nome commerciale di un gas CFC utilizzato principalmente come refrigerante. Questo gas era incolore, inodore, non infiammabile e non tossico, e presto divenne il gas predominante utilizzato come refrigerante.
Negli anni ‘1970, gli scienziati hanno scoperto che quando i CFC fuoriuscivano nell’atmosfera, si verificava un cambiamento chimico a seguito dell’esposizione ai raggi ultravioletti del sole, con conseguente effetto serra e impoverimento dell’ozono. Da quel momento, Freon® è stato bandito in molti paesi del Nord America e dell’Unione Europea. Negli Stati Uniti, l’Environmental Protection Agency (EPA) e il Clean Air Act hanno stabilito linee guida rigorose per l’installazione, la riparazione, il recupero e il riciclaggio del gas refrigerante. L’Unione Europea (UE) ha anche messo in atto severi controlli attraverso i regolamenti UE sui gas fluorurati.
Alcune applicazioni hanno sostituito i CFC con gli HCFC, che sono una miscela di idrogeno, cloro, fluoro e carbonio. Questi hanno una vita più breve se esposti all’atmosfera, con conseguente minor danno potenziale per l’ozono. Un altro gas refrigerante popolare è l’HFC, che non contiene cloro e si ritiene che non abbia alcun effetto negativo sull’ozono. I PFC sono prodotti chimici artificiali composti solo da fluoro e ioni carbonio e sono anche considerati sicuri per l’ozono. Questi gas sostitutivi continuano a causare problemi ambientali se si disperdono nell’atmosfera perché sono considerati gas serra e possono contribuire al cambiamento climatico.
Molte applicazioni industriali sono tornate ai gas refrigeranti naturali come le miscele di ammoniaca e anidride carbonica e la ricerca continua a cercare modi più rispettosi dell’ambiente per soddisfare le esigenze di refrigerazione. Anche le unità di refrigerazione devono essere costruite secondo standard specifici e le applicazioni commerciali sono soggette a severi controlli. Molti paesi, come Canada, Regno Unito, membri dell’UE, Australia, Nuova Zelanda, Giappone e Stati Uniti richiedono che i tecnici che lavorano su qualsiasi unità contenente gas refrigerante siano autorizzati e certificati.
La refrigerazione ha avuto un impatto positivo significativo sulla vita e sulla società nei settori della nutrizione, della medicina e del comfort fisico. I gas tossici dei primi tempi sono stati sostituiti dal gas refrigerante che funziona efficacemente e non rappresenta alcun pericolo per la salute. Esistono preoccupazioni ambientali riguardo all’uso di questi composti, ma molti credono che standard rigorosi per le attrezzature e la manutenzione abbiano mitigato qualsiasi impatto ambientale negativo.