Il frigorifero è l’elettrodomestico più energivoro che abbiamo in casa: funziona 24 ore su 24. Per questo Whirlpool, Dow Italia e Cannon Afros hanno lavorato ad un nuovo prodotto ancora più efficiente: è il progetto K12.
Il settore degli elettrodomestici è uno dei maggiori utilizzatori di energia elettrica in Europa: consuma circa il 29 per cento del totale, il 25 per cento del quale – secondo dati forniti dai produttori – è assorbito da frigoriferi e congelatori. Insomma questi apparecchi, che funzionano 24 ore su 24, divorano quasi l’8 per cento di tutto il consumo elettrico complessivo.
Negli ultimi anni lo sviluppo di nuove tecnologie ad alta efficienza energetica ha contribuito a ridurre il consumo dei singoli dispositivi elettrici, migliorando le performance e la capacità di conservazione del cibo. Tuttavia, allo stesso tempo, il numero di tali dispositivi è aumentato drasticamente. Inoltre, la maggior parte delle famiglie utilizza ancora apparecchi frigoriferi vecchi e inefficienti dal punto di vista energetico, che dovrebbero essere rigenerati o sostituiti nei casi peggiori. Solo un piccola fetta di cittadini utilizza apparecchi A+++, il grado più alto di efficienza energetica.
I dati dunque dimostrano che il consumo energetico complessivo per la conservazione dei cibi è ancora aumentato ed è necessaria una graduale sostituzione completa del parco frigoriferi con quelli in classe A+++. L’etichettatura energetica ha già contribuito in modo significativo a ridurre il consumo energetico di frigoriferi e congelatori di circa il 65 per tra il 1980 e il 2015, ma non ha arginato del tutto il problema.
C’è un’altra questione. Secondo gli esperti aver raggiunto il livello A+++, che per molti potrebbe essere il tetto massimo di riduzione di consumi, non è un vero limite. “È possibile fare di più. Possiamo ridurre ulteriormente i consumi dei frigoriferi venduti e creare nuovi materiali in poliuretano con caratteristiche uniche per realizzare elettrodomestici di una nuova classe energetica”, spiega Andrea Gasparoni, AD project manager di Whirlpool.
A riprova di questa tesi Whirlpool insieme a Dow Italia e all’italiana Cannon Afros, leader negli impianti per la schiumatura dei poliuretani, hanno presentato a Ecomondo 2018 il progetto di ricerca avanzata LIFE+ K12 (sostenuto da fondi della Commissione europea), una nuova tecnologia di isolamento dei frigoriferi domestici che sfrutta la schiuma poliuretanica per migliorare le performance e ridurre il global warming potential, gwp, la misura dell’impatto ambientale sui cambiamenti climatici di un prodotto o processo.
Dow Chemical, colosso della chimica internazionale, si è occupata dello sviluppo del materiale isolante in collaborazione con il dipartimento di Ingegneria e Scienza dei materiali dell’università degli studi di Napoli Federico II e il Foam lab. “Questo è un nuovo tipo di schiuma poliuretanica che ha una struttura unica, realizzata grazie all’iniezione di CO2 sotto pressione ed un processo sperimentale sviluppato in collaborazione tra i nostri centri di ricerca e il professor Ernesto di Maio dell’università Federico II”, spiega Vanni Parenti di Dow Italia in occasione della presentazione del progetto K12 a Rimini durante il primo giorno di Ecomondo, la fiera della green economy.
“Questa schiuma poliuretanica, il migliore polimero isolante oggi disponibile, ha una struttura reticolare particolare, è spessa pochi micron ed ha una cellulazione (gli spazi cavi al suo interno) molto regolare e molto fine, contribuendo così ad un migliore isolamento termico anche a spessore ridotto”.
Un frigorifero più buono per il pianeta, viste le ridotte emissioni complessive. Il risultato raggiunto però non è solo sperimentale. Grazie a Cannon Afros infatti il progetto tra non molto sarà applicabile a livello industriale. “Afros ha dato vita all’attrezzatura necessaria per realizzare questo tipo di schiuma. La CO2 è un gas liquefacibile o solidificabile sotto pressione e ha caratteristiche peculiari e facilmente sfruttabili”, afferma il dr. Marco Volpato, CEO del gruppo Afros-Cannon.
“La CO2 ha un punto di cambiamento di stato critico: se superiamo una certa temperatura all’interno di una bombola contenente il gas, sparisce la fase liquida e si sviluppa una fase gassosa senza che cambi la densità del contenuto”. Controllando il processo è possibile portare la CO2 ad uno stato super-critico, ovvero le proprietà del fluido diventano non più distinguibili tra quelle di un liquido e quelle di un gas. “Questa caratteristica permette di disperdere la CO2 nella resina poliuretanica reagente e di iniettarla in uno stato liquido all’interno del pannello del frigo per una facile espansione. Dopo meno di un minuto diventerà una schiuma super-rigida con tutte le proprietà necessarie”.
Per fare questo Cannon Afros ha realizzato un modulo Dos-Mix, un’unità speciale progettata per disperdere e immagazzinare CO2 in poliolo, con miscelazione ad alta efficienza per creare un’unica soluzione. Questo modulo permette di portare la CO2 esattamente allo stato super-critico per iniettare la schiuma e farla polimerizzare e quindi solidificare al suo interno.
“Whirlpool è entrata in gioco per adattare queste tecnologie ad un nuovo disegno di frigorifero”, spiega Andrea Gasparoni. “Il nostro obiettivo era creare un frigo K12 con maggiore efficienza energetica e maggiore capacità interna partendo dalle potenzialità della schiuma K12. Abbiamo lavorato sulle geometrie, ridotto i ponti termici, lavorato sulle guarnizioni e sul circuito refrigerante. Il risultato finale del progetto di ricerca avanzata è stato ottimo: abbiamo raggiunto lo stesso isolamento e livello energetico attuale ma con schiuma ‘green’ espansa a sola CO2, che fa intravedere la possibilità di migliorarne l’efficienza fino al 20 per cento.
Ancora questi frigoriferi non sono sul mercato. Ma c’è da scommettere che tra qualche anno ci saranno nei negozi di elettrodomestici nuovi frigoriferi con classi energetiche ad alta efficenza oltre alla miglior classe attuale A+++”.
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