SICUREZZA CON I REFRIGERANTI A2L
I rischi associati all'uso di refrigeranti negli impianti di refrigerazione e condizionamento riguardano tossicità, infiammabilità, asfissia e pericoli fisici. Sebbene i refrigeranti possano comportare uno o più di questi rischi, la progettazione del sistema è fondamentale per mitigarli nell'uso dei refrigeranti in vari tipi di apparecchiature.
Ogni gas refrigerante, sia esso fluorurato o una alternativa naturale, ha proprie caratteristiche chimiche e quindi un diverso grado di tossicità e infiammabilità, che sono due variabili fondamentali per valutarne la sicurezza quando utilizzato in qualsiasi tipo di applicazione.
Ogni gas è classificato, sia in termini di tossicità che di infiammabilità, in base al livello di rischio che può generare. Secondo ISO817, US ASHRAE 34 e EN378, la classificazione di sicurezza dei refrigeranti è definita attraverso due simboli alfanumerici: una lettera che indica il livello di tossicità (A per bassa tossicità, B per refrigeranti tossici) e un numero che indica il grado di infiammabilità (1 per non infiammabile, 2L per bassa infiammabilità, 2 per infiammabile, 3 per refrigeranti altamente infiammabili).
Profilazione dei refrigeranti A2L: bassa tossicità vs. sfide di infiammabilità
I refrigeranti A2L sono caratterizzati da bassa tossicità e bassa infiammabilità. Sebbene la velocità di propagazione della fiamma sia bassa (meno di 10 cm/s), questi refrigeranti sono considerati pericolosi per la loro capacità di bruciare in determinate condizioni.
Se da un lato la bassa tossicità è una caratteristica della maggior parte dei refrigeranti adottati nella refrigerazione (con la notevole eccezione dell'ammoniaca R717 che è decisamente tossica), è il livello di infiammabilità dei refrigeranti A2L che determina le loro maggiori limitazioni nel settore della refrigerazione.
In effetti, oltre a possedere le desiderate proprietà termodinamiche, un refrigerante ideale sarebbe non tossico, non infiammabile, completamente stabile all'interno di un sistema, ambientalmente benigno anche rispetto ai prodotti di decomposizione e abbondantemente disponibile o facile da produrre.
Sebbene sia abbastanza chiaro che i refrigeranti A2L non soddisfano i suddetti fattori positivi, oggi il principale fattore che impedisce la penetrazione delle sostanze A2L nella refrigerazione è la loro infiammabilità, che compensa in gran parte il loro basso GWP.
I sistemi di refrigerazione alimentati da gas infiammabili devono rispettare specifiche norme di sicurezza: in primo luogo devono conformarsi alla norma EN378 e a tutti i codici di sicurezza antincendio nazionali o regionali, oltre a presentare una progettazione specifica che tenga conto del rischio di infiammabilità. Inoltre, il sito di installazione richiede solitamente, per esempio, una ventilazione adeguata dei locali in cui sono installati per prevenire il rischio di incendio in caso di perdita di refrigerante.
In particolare, i requisiti di sicurezza dell'EN378 indicano precise soglie massime di carica di refrigerante basate sui limiti di concentrazione capaci di propagare una fiamma in determinate condizioni e lo spazio occupato. Inoltre, la norma EN378 stabilisce linee guida per la gestione sicura al fine di minimizzare i rischi associati a una possibile perdita di gas e alla concentrazione che potrebbe consentire al refrigerante di bruciare.
La carica massima quando si utilizzano refrigeranti infiammabili è ovviamente una severa limitazione per la progettazione del sistema, poiché si traduce direttamente nella capacità di raffreddamento massima che ci si può aspettare da ciascun circuito di refrigerazione. Ad esempio, nel caso dell'R454C si possono usare solo 57 kg per circuito e quindi aspettarsi non più di 35 kW di capacità di raffreddamento a media temperatura, il che non è molto per un negozio di vendita al dettaglio di alimentari!
Considerazioni per i refrigeranti A2L negli apparecchi
Gli apparecchi (armadi, congelatori, power rack, ...) devono essere specificamente progettati per l'uso con un refrigerante A2L e l'intero design del negozio deve essere certificato da una terza parte per garantire che tutte le precauzioni richieste e le misure di prevenzione degli incendi siano state correttamente applicate.
Da una prospettiva economica, i refrigeranti A2L sono prodotti chimici brevettati che vincolano l'utente finale a dipendere da essi per l'intera vita del sistema, con prezzi e disponibilità che possono variare nel tempo a seconda delle fluttuazioni del mercato e che renderanno il costo totale di proprietà molto incerto nei prossimi anni, a differenza dei refrigeranti naturali propano R290 e R744/CO2 che garantiscono un prezzo basso e stabile.
Oltre a tutto ciò, c'è un altro fattore che pone molte incertezze sui refrigeranti A2L e fluorurati in generale: la questione PFAS. Una questione che sta guadagnando molta attenzione a livello mondiale, dato che, dal punto di vista della salute, gli effetti di una prolungata esposizione a queste sostanze, compreso l'assunzione dall'acqua potabile, diventano ogni giorno più evidenti.
Il futuro dei refrigeranti A2L: bilanciare benefici e preoccupazioni sui PFAS
Le sostanze per- e polifluoroalchiliche (PFAS) sono un gruppo di circa 10.000 sostanze chimiche artificiali utilizzate in una varietà di industrie per le loro proprietà di tenuta, resistenza alla temperatura e alla pressione e basso attrito. Questi "prodotti chimici eterni" sono molto persistenti nell'ambiente e nel corpo umano – il che significa che non si degradano e possono accumularsi nel tempo – originando una serie di problemi di salute molto gravi e malattie.
La maggior parte dei gas fluorurati, con poche eccezioni notevoli per R32, R152a, R23, R1132, sono o degradano in PFAS così come il loro potenziale prodotto di decomposizione, il TFA (trifluoroacido).
Una potenziale minaccia imminente per i refrigeranti A2L è l'inclusione di questi gas fluorurati nel REACH, che potrebbe comportare nuove proibizioni nei prossimi 4-5 anni accorciando così la vita utile prevista delle apparecchiature.
Detto questo, i fornitori di sistemi e le aziende di refrigerazione si trovano attualmente di fronte alla responsabilità di informare gli utenti finali sulle possibili conseguenze a lungo termine delle loro scelte tecniche in modo neutrale ed equilibrato. Indubbiamente, i refrigeranti A2L sono una valida alternativa a basso GWP ai tradizionali HFC e sono conformi al nuovo regolamento F-Gas, tuttavia portano anche nuove incertezze, principalmente basate su precauzioni tecniche, economiche e che attualmente ne impediscono l'accettazione completa nel mercato della refrigerazione.
Solo il tempo lo dirà, ma nel frattempo restate sintonizzati!