Comunque vada, sara' un successo. Questa potrebbe essere la sintesi dei costruttori e manutentori interessati ai refrigeranti non-fluorurati a basso GWP, in particolare al propano ovvero R290.

Come gia' accennato in altri post, il nuovo regolamento europeo sugli FGas, refrigeranti fluorurati, sta imprimendo una forte accelerazione nei riguardi della riduzione della loro disponibilita', ed introducendo divieti sempre piu' stringenti per l'immissione sul mercato di apparecchiature con HFC, guardando ad un GWP dei refrigeranti inferiore a 750 (per la climatizzazione, spera acora oggi l'industria) o 150 (per la refrigerazione).

Questo determina necessariamente il passaggio a refrigeranti che siano, appunto, NON FLUORURATI, e, in secondo lugo, A BASSO GWP.

Per la prima affermazione, le alternative "di sintesi", gia' disponibili da anni, sono gli HFO, le idrofluoroolefine, il cui piu' noto e utilizzato e' oggi lo R 1234yf, come molecola pura o in miscela. Questi HFO sono pero' ggi sotto la lente dell'agenzia europea per la chimica, ECHA che, in occasione di una revisione della normativa REACH (il regolamento sulle sostanze chimiche) vorrebbe fortemente limitarle, in quanto molecole chiamate PFAS, produttori di TFA, un inquinante cancerogeno . Ne seguiremo gli sviluppi.

Le alternative di altra natura fanno riferimento a soluzioni di vecchia conoscenza, quali la CO2 (R744), l'ammoniaca (R717) e, tra gli altri, idrocarburi quali il propano (R290), o il butano o altri. Questi sono caratterizzati da un basso GWP, adeguato per una proiezione futura nel rispetto del regolamento.

Il "pubblico degli esperti" si e' entusiasmato, da qualche tempo, per la possibilita' di utilizzo di questi vecchi-nuovi refrigeranti grazie al fatto che una scaltra mossa di marketing li ha definiti "naturali", facendo il vezzo alla loro presenza in natura.... (nelle note la definizione da ASHARE).

Peccato che per il loro utilizzo industriale, nessuno di questi gas refrigeranti viene estratto dall'aria o dalla terra o dall'acqua con un semplice processo di filtrazione. Anzi.

Come fatto presente da EFCTC, l'associazione dei produttori di refrigeranti e gas tecnici, questi refrigeranti e, in questo loro esempio, il propano (R290), derivano da un complesso processo di frazionamento, filtrazione e seprazione di tipo industriale (partendo da idrocarburi, oggi sotto accusa per le loro emissioni in combustione) che non ha nulla di naturale, al pari dei refrigeranti di sintesi. Anche un paladino di queste soluzioni (un non tecnico) per mostrare la "soluzione" e' dovuto recarsi in una raffineria.

EFCTC rileva che "C'è la percezione che il propano sia un refrigerante “naturale”, mentre, in realtà, è un gas prodotto industrialmente proprio come molti altri refrigeranti. Il propano viene estratto dal gas naturale, che è una miscela di idrocarburi leggeri tra cui metano, etano, propano, butani e pentani. Altri composti presenti nel gas naturale includono CO2, elio, idrogeno solforato e azoto. Tuttavia, propano, butano e pentano (compresi i loro isomeri) vengono separati in una raffineria di petrolio (distillazione) e purificati in loco."

Non solo. Il "green washing" prosegue sui canali nazionali ed internazionali sostenendo che gli idrocarburi non siano pericolosi perche' esistono "esempi di impiego comune di idrocarburi a livello domestico (in totale sicurezza) sono: la caldaia a metano, il piano cottura a gas, il frigorifero, il barbecue a gas" (cfr. il documento "no fake news" - sigh! - del febbraio 2023, della Unione del Caldo e del Freddo Green o UCFG). Peccato che tale affermazione sia completamente distorta dalla mancanza di supporto scientifico sul tema della sicurezza.

Ricordiamo, ad esempio, che i Vigili del Fuoco sostengono che "i gas (idrocarburi, metano e GPL, ndr) sono la prima causa di incendi ed esplosioni altamente distruttive", e indicano alcune importanti raccomandazioni di sicurezza valide anche per le apparecchiature della refrigerazione e climatizzazione (soprattutto se in espansione diretta):

• ● Gli apparecchi a gas devono essere installati in locali dove vi siano un’adeguata ventilazione;
• ● Gli impianti [...] devono essere a tenuta e non presentare assolutamente alcuna perdita.

(Noi Vigili del Fuoco, 02-2016)

Gli idrocarburi per uso domestico devono essere odorificati

Gli idrocarburi per uso domestico dedicati alla caldaia, al piano cottura ed al barbecue hanno la caratteristica di contenere molecole "odorificanti", capaci di allertare l'utente, in caso di fuga, per prendere le opportune contromisure e prevenire il superamento dell'LFL (Low Flammable Limit) del gas in questione. Tutto cio' ai sensi della legge 1083/71, dove all’articolo 2, si dispone che “i gas combustibili ad uso domestico ed uso similare (nota 1), distribuiti mediante condotte o liquefatti e compressi in bombole, che non abbiano di per sé odore caratteristico e sufficiente perché possa esserne rilevata la presenza prima che si creino condizioni di pericolo, devono essere odorizzati, a cura delle imprese od aziende produttrici o distributrici, con sostanze idonee aggiunte in quantitativi adeguati in modo che sia possibile avvertire la presenza di gas in quantità pericolosa per esplosività e tossicità”; il rispetto delle norme di cui alla predetta legge è assistito, ai sensi dell’articolo 5, da una specifica sanzione , ovvero, l’arresto e l’ammenda per il trasgressore.     

Ecco, quindi, quanto si deve fare per renderlo "sicuro" (e comunque le esplosioni dovute al gas metano in Italia ancora avvengono, con conseguenze tutt'altro che raccomandabili).

Questo obbligo vige ed e' stato ribadito recentemente dal Decreto Ministeriale 18 maggio 2018 recante "Aggiornamento della regola tecnica sulle caratteristiche chimico-fisiche e sulla presenza di altri componenti nel gas combustibile da convogliar. Qui si impone’ l'onere di garantire l’ uso del gas in condizioni di sicurezza per i lavoratori interessati, ai sensi del decreto legislativo n.81/2008 e s.m.i. in materia di tutela della salute e della sicurezza nei luoghi di lavoro. Ogni datore di lavoro può avvalersi del supporto dell'impresa di trasporto ("Trasportatore") che odorizzerà tutto il gas riconsegnato, operando secondo le soluzioni tecniche e le condizioni giuridiche da essa individuate.

Il vero PROBLEMA del propano e degli altri refrigeranti idrocarburi, omesso maliziosamente (!) anche dalla UCFG, e' che questi sono inodori, e non possono essere odorizzati per motivi tecnici. Il gas refrigerante deve avere le caratteristiche specificate dalla ISO817 e dalla AHRI700, due normative che richiedono un livello di purezza che tali molocole odorificanti non permetterebbero. Queste, se presenti, come qualsiasi altro inquinante del gas, costituirebbero un pericolo meccanico per il loro accumulo in zone delicate del circuito frigorifero quale gli organio di laminazione, oppure l'inquinamento di un elemento chiave delle macchine frigorifere: l'olio di lubrificazione.

E' proprio a causa di questo fatto che, a partire dalla norma EN 378-1, si limita fortemente la possibilita' di realizzare cariche di refrigeranti maggiori del potenziale rischio derivante da concentrazioni superiori all'LFL. 

Nelle norme di prodotto, ad esempio, i succitati frigoriferi domestici (EN 60335-2-24:2010) si definiscono le regole per un massimo di 150 g di refrigerante infiammabile. La nuova norma IEC 60335-2-24:2020 non modifica le regole per la carica. Un frigorifero e' immerso in un ambiente, la cucina, che per fortuna deve essere ventilata (UNI 7129 : Parte 2 Installazione apparecchi (Q termica ≤ 35 kW) Aereazione-Ventilazione dei locali ), perche' altrimenti, ad esempio, con una superficie di soli 6 mq, data quella carica, si arriva ad un livello di concentrazione superiore allo LFL (1,7%) gia' a meno di 1 cm da terra!!! (Nota 2) 

Il propano e' piu' pesante dell'aria

Eh, gia'. Ecco l'altro problema: il propano e' piu' pesante dell'aria (densita' pari a 1,56 volte quella dell'aria) e quando esce dal circuito andra' ad accumularsi a partire dal basso, non (come pensa qualche anima pia) provvedendo a distribuirsi omogeneamente nel volume della stanza. L'effetto della stratificazione rende la zona del pavimento, e non l'intero volume dell'ambiente, un posto particolarmente pericoloso gia' a partire da cariche molto piccole di refrigerante.

Questo ha limitato anche l'approvazione definitiva della normativa di prodotto relativa ai frigoriferi commerciali e professionali, che, a livello IEC (IEC 60335-2-89) ha gia' proposto una carica massima di 500gr. Questa norma, non ancora armonizzata, ovvero verificata per il requisito di sicurezza dettato da tutte le norme europee da rsipettare per l'immissione sul mercato di un prodotto, non viene adottata da alcun costruttore. Lo sara' se il CEN la votera' facendola diventare una "EN". 

ATTENZIONE: gli abbattitori, mantecatori, frigoriferi positivi e negativi, sono spesso infilati in cucine o ambienti di ristoranti particolarmente stretti (meglio dedicare lo spazio alla sala!) per le quali quella norma potrebbe produrre problemi se non venisse effettuata una attenta Analisi del Rischio.

Tale questione e' meno sentita nella refrigerazione commerciale, dove le grandi superfici dei supermercati permettono di ricevere anche molteplici apparecchiature con carica singola di 150gr perche', probabilmente, i professionisti che hanno condotto (e firmato) l'analisi del rischio hanno ritenuto improbabile una perdita di molteplici unita' contemporaneamente si' da generare una perdita complessiva che possa generare un superamento dell'LFL in ambiente (a partire dal pavimento e dalle possibili sorgenti di innesco li preenti). In questi ambienti, in realta', grazie alle notevoli portate d'aria necessarie per la presenza di numerose persone clienti e l'ampia superficie, permetterebbero probabilmente comunque l'installazione di apparecchiature con cariche anche molto superiori, a patto - sempre - di provvedere nella mitigazione del rischio stesso.,

Ecco la chiave: cosi' come per il gas metano, lavoratori e utenti sono protetti (dopo adeguata analisi del rischio) da una soluzione che ha preteso di odorificare il GNL e ventilare gli ambienti d'uso piu' comuni, nella refrigerazione la soluzione non puo' che essere limitare la carica (standard tecnici) e, anche in questo caso, ventilare.

Il propano e' certamente un buon refrigerante, ne abbiamo parlato in piu' post (QUI e QUI), con un interessante campo applicativo, ma, stante quanto sopra, avra' (e dovra' necessariamente avere) tutte le limitazioni necessarie per - ad esempio - le applicazioni splittate ed in espansione diretta, come gli spli domestici. 

Manutenzione, lliberare il propano in ambiente e' ...inquinare!

Altra fake news tratta dal documento “no fake news” (sigh!) di UCFG: “i refrigeranti naturali (tra cui il propano, ndr) sono sostanze già abbondantemente e naturalmente presenti in atmosfera e pertanto prive di potenziali rischi per l’ambiente: il loro utilizzo nell’ambito della refrigerazione, della climatizzazione e del riscaldamento non rischia in alcun modo di compromettere l’equilibrio ambientale”.

Sia l’ENI nelle schede di sicurezza (non proprio un signor nessuno, ma perché’ costretti dal Reg. (CE) 453/2010), che - a causa dell’anomalia recentemente verificata nella concentrazione di etano e propano in ambiente - da parte dei ricercatori di varie università (ad esempio quella di York, vedi note), rimarcano come il propano subisca processi di degradazione rapida da parte dei radicali idrossili, e come questo fenomeno contribuisca alla formazione di smog fotochimico, con modalita’ che dipendono da complesse interazioni con altri inquinanti. Interazioni, ad esempio, come segnala anche rinnovabili.it, con gli ossidi di azoto dispersi da veicoli e centrali elettriche, che formano l’ozono troposferico, presente nello strato più basso dell’atmosfera. In pratica si inquina l’aria che respiriamo. Ma mentre l’ozono stratosferico, presente nel secondo strato di atmosfera terrestre non è dannoso ma anzi utile, quello che si ferma a livello del suolo ha conseguenze dannose per gli ecosistemi e la salute umana, come e’ possibile che avvenga liberando il refrigerante R290 nei luoghi dove si effettuano le manutenzioni.

Probabilmente anche in questa direzione occorre ricalibrare le pratiche manutentive, mettendo ancora più attenzione e cura nelle procedure.

Occorrera’ parlarne alla prossima COP 28 negli Emirati Arabi. 

Riteniamo, inoltre, superfluo, ricordare che abbiamo a che fare con apparecchiature pericolose per vari motivi e che dunque il personale deve essere competente e formato dal datore di lavoro, al fine di tutelare loro stessi e l'ambiente di lavoro dove verranno effettuate le lavorazioni, che sia pubblico o ristretto.  Ma su questo punto torneremo in un prossimo post dedicato.

In definitiva, rispettati con grande attenzione i requisiti di sicurezza (perche' il propano E' PERICOLOSO!), verificando l'applicazione (per es. attenzione agli split in camere da letto senza ventilazione!), adottando le misure di mitigazione opportune e facendo installare e manutenere le apparecchiature/impianti a persone competenti, questo refrigerante potra' trovare grande sviluppo, ma certamente le applicazioni non "self contained" (ad esempio quelle splittate) dovranno trovare una seria barriera nelle valutazioni di SICUREZZA.

Il progresso non si fa minimizzando i rischi! 

CSIM e' uno dei piu' autorevoli interpreti di queste norme, sia in termini di sicurezza di prodotto ed impianto, che di formazione del personale. Per contatti  e informazioni: LINK.

La Redazione

 

Nota 1: Il decreto ministeriale 21 aprile 1993, avente a oggetto “Approvazione delle tabelle UNI-CIG di cui alla legge 6 dicembre 1971, n.1083, sulle norme per la sicurezza dell’impiego del gas combustibile (15° gruppo)” ha chiarito cosa si debba intendere per “usi similari” di cui all’articolo 1 della legge 1083/71, individuandoli in “quelli analoghi, nel fine operativo, agli usi domestici (produzione di acqua calda, cottura, riscaldamento unifamiliare o centralizzato, illuminazione di ambienti privati) che da questi differiscono perché richiedono apparecchi o installazioni le cui dimensioni sono diverse in quanto destinati a collettività (mense, cliniche, istituti, etc.)”. 

Con il TISG (Allegato A alla deliberazione 31 maggio 2012, 229/2012/R/GAS-versione integrata e modificata dalle deliberazioni 555/2012/R/GAS, 292/2013/R/GAS e 446 /2013/R/GAS) l’Autorità, ai fini del bilanciamento, ha disciplinato le modalità di allocazione delle partite di gas in prelievo dalla rete di trasporto utilizzando profili di prelievo standard dei clienti finali, associati alle seguenti categorie d’uso del gas non tecnologiche: riscaldamento, cottura cibi, produzione di acqua calda sanitaria, condizionamento (rif. categoria d’uso è l’elemento che caratterizza ciascun punto di prelievo in funzione della destinazione d’uso del gas – le categorie d’uso del gas sono definite nella seguenteTabella 1);

Nota 2: LFL per il propano 1,7%: densita' del propano 1,75 kg/m3.

Nota 3: Nature.com  26 February 2018, "Discrepancy between simulated and observed ethane and propane levels explained by underestimated fossil emissions"

 

DEFINIZIONE Refrigeranti Naturali ASHARE: "I refrigeranti naturali sono sostanze che possono essere trovate naturalmente nell'ambiente. I refrigeranti naturali includono ammoniaca, anidride carbonica, idrocarburi, acqua e aria. Alcuni dei refrigeranti naturali sono stati utilizzati sul mercato per molti decenni anche se a vari gradi di applicazione. Anche se superiori dal punto di vista ambientale, i refrigeranti naturali non sono esenti da altri problemi, come corrosione, tossicità, alte pressioni, infiammabilità o, in alcuni casi, minori efficienze operative."