L'industria automobilistica ha compiuto un passo importante quando i sistemi di condizionamento d'aria dei veicoli venduti in molti paesi sono stati cambiati da un refrigerante contenente cluorofluorocarburi (CFC-12) a idrofluorocarburi (HFC-134a) meno dannosi per lo strato di ozono. .
Tuttavia, alla luce degli obiettivi fissati dal protocollo di Kyoto e dell'emarginazione dei sistemi di condizionamento a bordo, la sostituzione di HFC-134a può rappresentare un problema importante per la riduzione delle emissioni di gas a effetto serra: infatti, HFC-134a ha un impatto 1300 volte più importante sul riscaldamento del pianeta rispetto al CO2 che ha la stessa quantità di peso.
Il funzionamento di un condizionatore d'aria dipende dalla compressione di un gas e dalla sua espansione. Un compressore comprime il gas caldo ad altissima pressione che passa attraverso un condensatore e uno scambiatore di calore interno (che consente gli scambi di calore con la zona di bassa pressione) da raffreddare per poi passare nella valvola di espansione. Ne esce un liquido che, passando attraverso l'evaporatore, raffredda l'abitacolo. Il gas a bassa pressione viene quindi accumulato in un condensatore prima di circolare nello scambiatore di calore e tornare al compressore per un nuovo ciclo.
La CO2 è un possibile gas come refrigerante nei sistemi di condizionamento d'aria per sostituire l'HFC-134a nel prossimo futuro. L'utilizzo della CO2 solleva diverse difficoltà legate alla pressione alla quale deve essere impiegata per essere utilizzata come refrigerante. Infatti, la temperatura critica della CO2 è inferiore a quella dell'HFC-134 e la sua pressione critica è maggiore, il che costringe il sistema di condizionamento a funzionare in condizioni più difficili da raggiungere. Ciò implica materiali più resistenti, quindi più pesanti e costosi, il che ostacola attualmente la commercializzazione di questo tipo di sistema.
Tuttavia, Denso, un fornitore giapponese, nel 2002 ha dotato il veicolo sperimentale di celle a combustibile di Toyota con un sistema di condizionamento dell'aria a CO2.
Il condizionatore può funzionare per riscaldare l'abitacolo, fattore significativo se si considera lo sviluppo futuro dei veicoli a celle a combustibile che non hanno una sorgente calda (motore termico) che serva da riscaldamento.
Editor: Etienne Joly, Ufficio per la Scienza e la Tecnologia
Ambasciata di Francia in Giappone
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