Che cos'è il refrigerante?
Un refrigerante è un prodotto chimico utilizzato 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. In realtà ci sono 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 con 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 coinvolgono il trasporto e lo stoccaggio del ghiaccio. Inventori come American Thaddeus Lowe hanno creato sistemi complessi che utilizzano sostanze chimiche per attirare calore da aree chiuse, creando un vano refrigerato. La maggior parte di questi sistemi comportava una qualche forma di gas refrigerante.
Un sistema di refrigerazione meccanico dipende dalla conservazione di una determinata quantità di gas refrigerante o gas. Il dispositivo crea reazioni chimiche controllate forzando il gas a cambiare stato o combinandolo con altre sostanze chimiche, assorbendo calore dal compartimento 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 sfuggivano al contenimento o richiedevano manutenzione. Per questo motivo, la maggior parte dei primi gas refrigeranti non vengono più utilizzati.
Negli anni '50, 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. Erano più sicuri da gestire e conservare, ma presto gli scienziati hanno scoperto di avere i propri problemi. Negli anni '70, alcuni studi hanno rivelato che i clorofluorocarburi utilizzati nelle unità di refrigerazione e in altri dispositivi contribuiscono all'esaurimento dell'ozono. L'esaurimento dell'ozono, che può aumentare i dannosi effetti sulla salute delle radiazioni solari, è stata una delle prime crisi ambientali a essere ampiamente compresa e le convenzioni internazionali hanno presto vietato i clorofluorocarburi.
I continui progressi della tecnologia di refrigerazione hanno prodotto refrigeranti alternativi sicuri e macchine efficienti che richiedono una frazione dei prodotti chimici del refrigerante utilizzati dalle unità più vecchie. I refrigeranti più vecchi sono comunque necessari 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. Enti governativi come la United States Environmental Protection Agency hanno norme severe sull'uso e lo smaltimento dei refrigeranti. Le persone che richiedono la manutenzione di unità di refrigerazione devono sempre consultare un tecnico qualificato.