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I rischi del freddo artificiale

La produzione di freddo artificiale, con lo sfruttamento dei cicli termodinamici che richiedono sostanze quali CFC, ammoniaca o isobutano, ha un forte impatto sull'ambiente. (qui è riportata un'inchiesta)

I CFC sono già stati aboliti nel 1990 in quanto causa dell'allargamento del buco nell'ozono, e al loro posto viene usato l'isobutano, che, per quanto sia meno inquinante, è infiammabile. 

Al di là dei processi di produzione del freddo, anche l'aria condizionata in sé porta dei rischi per la salute umana: se se ne fa un abuso, si possono avere riscontri negativi soprattutto sull'apparato respiratorio e scheletrico (patologie faringee, tosse, mal di gola nel primo caso, contratture muscolari o emicrania nel secondo). Ciò è evitabile mantenendo alcuni accorgimenti: pulire i filtri, non restare a lungo esposti (e in modo diretto) all'aria, mantenere una differenza di temperatura di massimo 4°-5° C tra l'interno rinfrescato e l'esterno, per evitare shock termici. 

Le tecnologie e le scienze

In questo blog, si è già ampiamente parlato dei più diffusi apparecchi sfruttati per la creazione di freddo artificiale (frigorifero e condizionatore), dei loro componenti con una breve descrizione della loro funzione e non mancano dei brevi cenni storici. 

- Il processo che il frigorifero sfrutta è il ciclo frigorifero, di natura termodinamica, in grado di trasferire calore da un ambiente a bassa temperatura ad uno a temperatura superiore. 

Il ciclo inizia con un refrigerante allo stato gassoso e procede come descritto qui.

Rappresentazione di un ciclo frigorifero

- Il refrigerante sfruttato dai primi frigoriferi moderni fino al 1931 era l'ammoniaca, poi sostituita con il freon (nome commerciale di una miscela di clorofluorocarburi (CFC)), che dal 1990 sono però banditi in quanto co-responsabili dell'allargamento del buco dell'ozono. Al loro posto viene sfruttato l'isobutano, che però è altamente infiammabile. 

- Una tecnologia presente nei frigoriferi più moderni è quella No Frost, che è un meccanismo che esegue periodicamente lo sbrinamento dell'evaporatore dentro la macchina frigorifera, servendosi di un sistema di ventilazione, evitando la formazione di ghiaccio, assicurando una vita più lunga alla macchina e al cibo che vi è conservato.

- I condizionatori si basano su un ciclo termodinamico simile a quello sfruttato nei frigoriferi, che parte da un fluido termovettore (varianti di freon, alcuni dei quali resi fuori legge).

- Esistono diversi tipi di condizionatore: solo freddo o a pompa di calore (che in inverno, con un processo inverso a quello estivo, rilasciano calore verso l'esterno); on-off  o inverter.

I simboli

Frigoriferi: 

Simbolo della tecnologia No Frost

Solo alcuni macchinari, soprattutto i più recenti, sono dotati di un impianto No Frost (sbrinamento automatico), indicato da questo simbolo.

Etichetta di un frigorifero

Con il macchinario in vendita viene data un'etichetta che ne indica le caratteristiche.

Settore 1: identifica il frigorifero (nome, ditta, ecc)

Settore 2: sulla sinistra viene presentata la scala delle classi energetiche, da quella dal consumo minore (A+++, in verde) a quella dal consumo maggiore (D, in rosso); sulla destra viene indicata la classe a cui l'apparecchio appartiene.

Settore 3: viene indicato il consumo di energia espresso in kWh/anno

Settore 4: viene indicata la capacità (in litri) dello scomparti, sia del frigo che del freezer, e anche il rumore emesso dall'apparecchio in funzione (in decibel).

Tabella che illustra il significato delle stelle 

Nel settore 4 compare anche un simbolo con un certo numero di stelle, il cui significato è spiegato nella tabella qui presentata.

Condizionatori:

Simboli diffusi tra vari modelli di condizionatore, per indicarne temperatura, velocità, utilizzo o meno di ventole, ecc.

Negli spazi chiusi, che siano edifici o mezzi di trasporto, per indicare la presenza di un impianto climatizzatore viene usato un cartello con il pittogramma di un fiocco di neve:

Due pittogrammi per indicare la presenza di climatizzatore

Il frigorifero, simbolo del boom economico italiano

Brevettato a metà '800 e "entrato in casa" dopo il 1915, nel Bel Paese la diffusione di massa del frigorifero si ebbe negli anni '50 del '900, negli anni del Boom Economico. 

Di questo periodo divenne un simbolo, assieme alla Fiat 600 e alla televisione, tanto da venir definito "amico di famiglia" da Borghi, della Ignis.

Illustrazione d'epoca

Frigorifero di produzione FIAT, anni '50

La diffusione

In un secolo e mezzo dalla sua invenzione, il frigorifero è entrato nelle cucine e nei magazzini di tutto il mondo, aprendo un mercato ancora oggi in continuo movimento e ormai vicino alla saturazione.

Vengono prodotti centinaia di milioni di frigoriferi ogni anno: uno studio cinese ha stimato la produzione del 2015 attorno ai 205 milioni di pezzi (103 milioni nella sola Cina), prodotti perlopiù in Asia Orientale. A seguire, i maggiori produttori sono USA, Brasile, Messico e Europa (Italia e Germania in testa).

Per quanto riguarda la vendita, essa è commisurata al numero di abitanti dei Paesi: sempre nel 2015, il mercato cinese corrispondeva al 32% delle vendite mondiali, seguito da quello indiano (6%), statunitense (5%) e brasiliano (4%).

La domanda di raffreddamento è comunque in continua crescita: 

- negli Stati Uniti la richiesta di aria condizionata è passata da 64 milioni di case a 100 milioni in circa 15 anni;

- in Cina, i frigoriferi erano solo nel 7% delle case nel 1995, e nel 95% di esse nel 2007;

- sempre in Cina, 50 milioni di impianti per l'aria condizionata sono stati venduti nel solo 2010

Si stima che in Europa il consumo di aria condizionata aumenterà del 72% in 15 anni.

I numeri

Il freddo è ottimo per conservare il cibo o alcuni medicinali il più a lungo possibile, in quanto le basse temperature limitano o rallentano reazioni chimiche e proliferazioni di batteri che li portano al deterioramento. 

Per la conservazione in frigorifero, la temperatura ideale è tra i 4° e i 5° C, ma all'interno del macchinario la temperatura non è omogenea:

- è tra i 4° e i 5° C sui ripiani centrali;

- è minima (circa 2° C) sul ripiano più in basso; 

- è massima (7°-8° C) nei cassetti per le verdure;

- è di circa 5° C sullo sportello. 

Per gli alimenti surgelati e congelati, invece, la temperatura ideale si attesta sui -18° C (arrivando anche a -30° C nella pratica), come stabilito sia nel 1964 dall'Istituto Internazionale della Refrigerazione, sia nel 1989 dalla Commissione Europea in una Direttiva sugli alimenti surgelati esistente dal 1964. 

Per quanto riguarda il raffreddamento della casa, e quindi l'uso del condizionatore, per evitare ripercussioni sulla nostra salute l'ideale è mantenere la temperatura al massimo di 4° C inferiore rispetto a quella esterna.