I condizionatori del futuro saranno molto più green: ecco come

Il condizionamento della temperatura dell'aria che ci circonda è un aspetto di notevole importanza, che diventa quasi vitale in determinate situazioni per la nostra salute e il nostro benessere. Lo sviluppo tecnologico ci ha portato condizionatori sempre più smart, così come è avvenuto per i frigoriferi.

Ma un difetto degli attuali condizionatori e frigoriferi, per quanto possano essere smart ed efficienti, consiste nell'utilizzo di liquidi e gas refrigeranti. Parliamo di difetto perché tali sostanze possono essere molto dannose per l'ambiente, e anche perché la loro gestione e smaltimento sono costose.

Ma una ricerca pubblicata su Nature recentemente potrebbe spianare la strada per una soluzione sicuramente più green. L'oggetto della ricerca, realizzata da un gruppo di ricerca del Luxembourg Institute of Science and Technology situato in Lussemburgo, è una pompa definita elettrocalorica.

Tale pompa sarebbe in grado di produrre calore e raffreddare l'ambiente circostante tramite l'impiego di campi elettrici e di una particolare ceramica, senza utilizzare gas o liquidi refrigeranti.

Andando più nel tecnico, la pompa si basa sul principio per cui il materiale ceramico impiegato subisce una forte polarizzazione se sottoposto all'azione di un campo elettrico.

Questa forte polarizzazione implica una variazione dell'entropia, un parametro che rappresenta il disordine del sistema al quale si riferisce, associata al sistema in cui si trova. Aumentando la polarizzazione gli atomi che costituiscono la ceramica si orientano più o meno tutti nello stesso senso, quindi il disordine diminuisce, ovvero l'entropia diminuisce.

La termodinamica impone che l'entropia di un sistema in realtà non può diminuire e quindi, da qualche altra parte di questo sistema l'entropia aumenterà per compensare la diminuzione appena descritta. Tale aumento di entropia, ovvero aumento del disordine degli atomi, si trasferisce al reticolo che costituisce il materiale ceramico. A livello macroscopico aumenta la temperatura in corrispondenza dell'aumento del disordine.

Questo aumento di calore può essere sfruttato, per mezzo dell'impiego di altri materiali interposti nel sistema che hanno un'entropia di polarizzazione minore, per riscaldare o raffreddare l'ambiente.

Questo principio si basa appunto sulla variazione dell'entropia e sull'interposizione di materiali che prevedono una polarizzazione che necessita di una minore variazione di entropia rispetto a quella generata in partenza.

Insomma, in questo modo è possibile assolvere teoricamente a tutte le funzioni svolte da un condizionatore o un frigorifero senza utilizzare gas o liquidi refrigeranti. La strada per la commercializzazione è molto lunga, visto che la pompa elettrocalorica deve essere resa efficiente come quelle attualmente sul mercato. Inoltre, andrebbe anche affrontato il tema dei consumi, ovvero capire se i campi elettrici necessari al funzionamento necessitano di più o meno energia rispetto alle pompe di calore attualmente impiegate su larga scala. Se volete saperne di più, vi suggeriamo di leggere l'articolo completo su Nature.