L’ampia diffusione dei condizionatori, a partire dalla seconda metà del Novecento, ha apportato notevoli vantaggi alle popolazioni in diverse parti del mondo. Questo progresso ha permesso la mitigazione dei rischi di mortalità dovuti alle ondate di calore e ha agevolato lo sviluppo industriale in regioni del pianeta altrimenti troppo calde. Tuttavia, è importante riconoscere che l’utilizzo diffuso dell’aria condizionata è associato al riscaldamento globale. Questo fenomeno è innescato sia dalla considerevole quantità di energia elettrica richiesta per alimentare i sistemi di condizionamento, sia dai gas refrigeranti impiegati nei modelli più datati di condizionatori, che contribuiscono all’effetto serra. Pertanto, l’implementazione di nuove tecnologie e un approccio più responsabile sono considerati aspetti di fondamentale importanza per minimizzare l’impatto ambientale dell’aria condizionata, senza dover necessariamente rinunciare ai suoi vantaggi.
Indice
I condizionatori: diffusione e impatto ambientale
Secondo l‘Agenzia internazionale dell’energia (IEA), il numero totale di condizionatori attivi nel mondo sfiora i 2 miliardi. Questa cifra abbraccia sia soluzioni di base, come quelle utilizzate nelle case, che sistemi complessi impiegati per rinfrescare complessi edifici come uffici, magazzini e impianti industriali. Il 70% circa dei condizionatori trova impiego in ambito domestico, con una crescita sostenuta soprattutto nelle economie emergenti, dove sempre più persone possono permettersi tali dispositivi.
Nell’ultimo ventennio, la domanda annuale di condizionatori è cresciuta in media di circa il 4%, il doppio rispetto ai sistemi di illuminazione e riscaldamento dell’acqua. Gli ultimi due anni segnati dalla pandemia di coronavirus hanno ulteriormente influenzato la domanda di sistemi domestici, specialmente nei paesi soggetti a lockdown e lavoro da remoto. L’aumento della frequenza delle ondate di calore ha inoltre accentuato la domanda, soprattutto all’inizio dell’estate.
La distribuzione globale dei condizionatori non è omogenea. Stati Uniti, Giappone e Cina coprono circa i due terzi del mercato, con oltre un miliardo di unità vendute nell’ultima decade. La Cina ha registrato una significativa crescita della domanda a partire dal 2000, diventando il responsabile di circa il 40% del mercato mondiale. Tuttavia, se guardiamo ai dati pro capite, gli Stati Uniti superano di gran lunga la Cina. India e Indonesia hanno inoltre sperimentato un notevole aumento della richiesta, con un tasso di crescita annuale medio del 10% per le nuove installazioni di impianti di raffreddamento.
Innovazione per un futuro sostenibile nel raffreddamento ambientale
L‘incremento esponenziale del consumo energetico per il raffreddamento degli spazi ha superato il triplice dagli anni Novanta a oggi, mettendo a dura prova le reti elettriche, specialmente durante i picchi termici quando un maggior numero di persone accende i condizionatori per diverse ore al giorno. Secondo le stime dell’IEA, nel 2020 i sistemi di aria condizionata hanno rappresentato il 16% del totale del consumo elettrico degli edifici. A questo ritmo, l’assenza di soluzioni più efficienti potrebbe portare a un aumento del 40% della richiesta di energia elettrica per il raffreddamento entro il 2030, una sfida difficile da affrontare con le infrastrutture attuali.
Per affrontare questa sfida, l’attenzione si sta rivolgendo allo sviluppo e alla diffusione di sistemi di raffreddamento ad elevata efficienza energetica. Da una parte, le istituzioni si stanno dedicando a stabilire requisiti minimi di efficienza per i condizionatori e gli impianti, mentre le aziende si stanno adoperando per ideare nuove soluzioni in grado di soddisfare le esigenze degli utenti mantenendo una sostenibilità economica.
I condizionatori di ultima generazione si distinguono per la loro maggiore efficienza e l’uso ridotto o addirittura assente di gas ad effetto serra, come alcuni tipi di idrofluorocarburi (HFC), che stanno progressivamente venendo vietati in alcuni paesi. Se questi sistemi all’avanguardia dovessero rapidamente diffondersi, potrebbero significativamente ridurre la richiesta energetica per il raffreddamento, con conseguente impatto ambientale ridotto e minori costi energetici.
L’efficienza dei condizionatori
Negli ultimi dieci anni, l’efficienza media dei condizionatori utilizzati in tutto il mondo è migliorata del 10%. Nonostante ciò, tale cifra rimane distante dall’elevata efficienza offerta dagli avanzati sistemi attualmente disponibili sul mercato. La differenza di costo tra modelli più efficienti non è sostanziale e spesso non rappresenta un fattore decisivo.
La sfida principale risiede nella durata dei condizionatori, che rallenta la frequenza di sostituzione degli impianti. Nei modelli più datati, c’è una maggiore probabilità di impiegare gas refrigeranti che contribuiscono all’effetto serra (semplicemente perché erano consentiti in passato), di incorrere in perdite nei sistemi e di una minore efficienza, con conseguenti maggiori consumi energetici.
Verso un Raffreddamento Sostenibile
La prospettiva di restrizioni più severe sull’uso di sostanze come gli HFC sta spingendo i produttori a sviluppare alternative, inclusi refrigeranti naturali e sistemi innovativi di scambio termico. I refrigeratori evaporativi, basati sull’evaporazione dell’acqua per il raffreddamento, guadagnano popolarità nei sistemi centralizzati. Questo sviluppo è accelerato dai centri dati che richiedono un efficace smaltimento del calore.
Migliorare l’efficienza dei condizionatori è cruciale, ma un consumo energetico significativo persiste. Soluzioni di produzione energetica locale, come l’installazione di pannelli fotovoltaici sugli edifici, vengono sperimentate. L’energia non usata può essere inviata alla rete o immagazzinata localmente, se usate batterie.
Il raffreddamento centralizzato, simile al teleriscaldamento, è incentivato in alcuni paesi. Tuttavia, richiede investimenti e infrastrutture specifiche. Migliorare l’isolamento termico, vietare tetti scuri e aumentare spazi verdi sono altre strategie. Gli sforzi verso un raffreddamento sostenibile sono incoraggiati dalle Nazioni Unite e possono contribuire a limitare l’espansione dell’uso dei condizionatori.
Uso responsabile dell’aria condizionata
L’efficace gestione dell’aria condizionata è fondamentale per controllare i consumi energetici. Durante le giornate estive, si consiglia di mantenere una temperatura interna non inferiore di più di 4-6 °C rispetto all’esterno. È inoltre consigliato mantenere gli ambienti a una temperatura non inferiore ai 26 °C, incoraggiando riflessioni sul reale calore esterno e sull’effettiva necessità di accendere il condizionatore.
Per ridurre l’uso dell’aria condizionata, aprirne le finestre di notte e nelle prime ore del mattino, quando le temperature sono più fresche, può essere utile. L’uso di tende esterne e parasole può limitare l’esposizione al sole, riducendo il bisogno di raffreddamento.
I moderni condizionatori domestici offrono opzioni per ridurre i consumi. La funzione automatica mantiene la temperatura stabile attivando il compressore solo per brevi periodi, poi distribuisce l’aria raffreddata con un sistema di ricircolo simile a un ventilatore.
È un errore comune pensare che l’aria del condizionatore provenga dall’esterno: l’unità esterna serve per i gas refrigeranti, mentre l’aria fresca che esce dall’unità interna è quella circolante nella stanza. Aprire periodicamente le finestre è importante per avere ricambio d’aria.
I ventilatori sono un’alternativa efficiente al condizionatore. Uno studio dell’Università di Sydney ha dimostrato che l’aria mossa dai ventilatori, con una velocità di 1-2 metri al secondo, favorisce la dispersione del calore corporeo in modo più efficace rispetto ai condizionatori, riducendo il consumo energetico fino al 76%.
Questi risultati dimostrano che con approcci intelligenti e tecnologie a basso impatto ambientale, è possibile gestire l’aria condizionata in modo più sostenibile e responsabile.
