I refrigeranti HFO (idrofluoroolefine) rappresentano una delle soluzioni più promettenti per la transizione verso sistemi di refrigerazione e condizionamento a basso impatto ambientale.

Questi sono stati sviluppati per sostituire gli HFC (idrofluorocarburi), che hanno un elevato GWP, e si distinguono, invece, per un GWP molto basso, spesso inferiore a 1, grazie alla presenza di un doppio legame carbonio-carbonio che li rende instabili in atmosfera e favorisce una rapida decomposizione.

Questa caratteristica li rende ecologicamente vantaggiosi, ma solleva interrogativi sulla loro stabilità chimica durante l'uso negli impianti.

Tra i rappresentanti più significatici ci sono molecole pure e miscele.

Molecole pure: R-1234yf, R-1234ze, R-1233zd

Miscele Refrigerazione: 

• R-513A (XP10): Miscela di R-1234yf + R-134a. È una miscela azeotropica (comportamento come gas puro) molto popolare per il retrofit di impianti a R-134a perché è Classe A1 (non infiammabile).
• R-450A (N13): Simile all'R-513A, usata come alternativa a basso GWP per l'R-134a in refrigerazione media temperatura.
• R-448A / R-449A (N40 / XP40): Le miscele più famose per sostituire l'R-404A e l'R-507. Contengono HFO (R-1234yf/ze) e HFC. Molto diffuse nei supermercati.
• R-452A (XP44): Fondamentale nel trasporto refrigerato (camion frigo) perché mantiene temperature di scarico del compressore simili all'R-404A.

Miscele Climatizzazione:

• R-454B (XL41): Considerato il successore dell'R-410A in molti nuovi sistemi di climatizzazione. È una miscela di R-32 e R-1234yf. Classe A2L.
• R-452B (V32): Altra alternativa all'R-410A, molto bilanciata tra efficienza e basse pressioni.
• R-515B: Alternativa all'R-134a per alte temperature ambiente, composta da R-1234ze e R-227ea. Classe A1.

Contesto Storico sulla Stabilità dei Refrigeranti

Storicamente, solo sostanze chimicamente stabili sono state impiegate come refrigeranti. Una eventuale instabilità potrebbe causare malfunzionamenti degli impianti, con conseguenti perdite economiche per i produttori e per gli utilizzatori. Nessuno considererebbe l'uso di refrigeranti instabili, poiché ciò comprometterebbe l'affidabilità e la durata degli impianti!

Tuttavia, a causa delle restrizioni normative FGAS sui refrigeranti ad alto GWP e della limitata disponibilità di alternative, ci si sta sempre più orientando verso miscele che includono molecole meno stabili. Questo approccio è ancora in fase embrionale, ma emergono esperienze pratiche che meritano attenzione.

Esperienze Pratiche con gli HFO: Il Caso dell'HFO-1234yf

Una delle applicazioni più studiate riguarda l'HFO-1234yf, utilizzato nei sistemi di climatizzazione nel settore automobilistico.

In questa applicazione sono stati rilevati casi di polimerizzazione del refrigerante all'interno degli impianti (nell'immagine a fianco, una foto tratta dalla ricerca di Ignatowicz, vedi oltre) , un fenomeno che indica una potenziale instabilità chimica. La polimerizzazione non compromette necessariamente la sicurezza immediata, ma può ridurre l'efficienza del sistema nel tempo, richiedendo manutenzione aggiuntiva.

Particolarmente vulnerabili alla polimerizzazione sono le pompe di calore, dove le condizioni operative – come temperature elevate e presenza di umidità – possono accelerare questi processi.

Uno studio recente condotto da Ignatowicz et al. (2026) ha evidenziato evidenze di polimerizzazione nel componente HFO-1234yf della miscela R-513A durante i test sulle pompe di calore. Sebbene questo specifico problema non generi rischi di sicurezza immediati, altre forme di instabilità – come la decomposizione in presenza di aria o acqua – potrebbero portare a percoli più gravi, come la formazione di prodotti tossici o corrosivi.

Classificazione di Sicurezza e Impatto sulla Scelta dei Refrigeranti

Riferendoci alla classificazione di sicurezza, gli HFO sono spesso categorizzati come A2L, indicando una bassa infiammabilità e tossicità moderata. Tuttavia, la loro stabilità chimica non è sempre ottimale: alcuni test hanno dimostrato che in presenza di contaminanti come aria e umidità, si verifica una decomposizione sia del refrigerante che del lubrificante associato.

Questo aspetto è molto critico per applicazioni industriali, dove la compatibilità con materiali e lubrificanti deve essere garantita per evitare guasti prematuri.

Attualmente, gli studi (limitati) relativi ad una scarsa stabilità hanno un impatto trascurabile sulla scelta dei refrigeranti, poiché i benefici ambientali prevalgono. Ma con l'introduzione di refrigeranti sempre più instabili, l'accumulo di esperienze pratiche inizierà a influenzare le opinioni del settore, spingendo verso standard più rigorosi.

Esistono stabilizzanti efficaci per ridurre polimerizzazione e decomposizione negli HFO, e alcuni sono già disponibili commercialmente (soprattutto in miscele o come additivi aftermarket), anche se i principali blend A1 come R-513A standard non li includono di default per mantenere la compatibilità e la classificazione di sicurezza.

Prospettive Future e Raccomandazioni

Gli HFO offrono stabilità durante l'uso negli impianti e un basso impatto ambientale, ma è essenziale monitorare i potenziali problemi come la polimerizzazione e la decomposizione.

Questo è uno degli ambiti che le ricerche future dovranno esplorare, con test di compatibilità a lungo termine, specialmente in contesti come le pompe di calore e i il settore automobilistico. Ad oggi si consiglia di adottare miscele HFO considerando valutazioni approfondite con l'ausilio dell'esperienza di produttori e distributori, considerando fattori come efficienza energetica, sicurezza e costi di manutenzione.

La stabilità degli HFO rappresenta un equilibrio delicato tra innovazione ecologica e affidabilità tecnica, e con l'evoluzione delle normative e delle tecnologie, questi refrigeranti potrebbero diventare uno standard, ma solo se le sfide emergenti vengono affrontate proattivamente.

La Redazione