mercoledì 7 settembre 2016

FREDDO COME UN MAGNETE: IL FRIGORIFERO CHE RISPETTA L'AMBIENTE

Una nuova tecnologia si affaccia nel campo della refrigerazione, basata su materiali capaci di reagire alle variazioni di campo magnetico con un cambiamento di temperatura. Il gas refrigerante dei nostri frigoriferi potrebbe presto essere sostituito da un solido dotato di particolari proprietà magnetiche, privo di effetti dannosi sull’ambiente.





Questi sviluppi della ricerca scientifica sono il tema di THERMAG VII, la Settima Conferenza Internazionale sulla Refrigerazione magnetica a Temperatura ambiente,prevista a Torino dal 12 al 14 settembre nella sede congressuale Torino Incontra, in via Nino Costa 8. 


Il convegno è organizzato dall’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRIM) in collaborazione con l’Istituto Internazionale di Refrigerazione (IIR) e riunisce circa 200 studiosi da ogni parte del mondo per fare il punto sullo stato dell’arte di ricerche che coinvolgono fisici, chimici e ingegneri. La refrigerazione magnetica non riguarda infatti solo aspetti teorici, ma pone anche problemi di progettazione e realizzazione di dispositivi, macchine e prototipi.

Dagli studi sui materiali magnetici il frigorifero che rispetta l'ambiente
Convegno a Torino dal 12 al 14 settembre organizzato dall’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRIM) e dall’International Institute of Refrigeration (IIR).

Domenica 11 settembre il centro congressi apre le porte a due tutorial lecture e alla preregistrazione dei partecipanti. I lavori del convegno iniziano lunedì 12, alle ore 9:15, e proseguono per i due giorni successivi sempre fino alle 18 circa.

Molti i nomi illustri per gli addetti ai lavori: da Oliver Gutfleisch dell’Università di Darmstadt, autorità nell’ambito dei materiali magnetici, a Laura Lewis, docente alla Northeastern University di Boston, esperta di nanomateriali. Dall’Università di Ljubljana è atteso Andrej Kitanovski, le cui ricerche sviluppano soluzioni ecosostenibili in campo energetico, e dall’Università di Porto André Pereira, che studia nuovi scambiatori di calore da utilizzare nella refrigerazione magnetica.

I sistemi di refrigerazione magnetica sfruttano l’effetto magnetocalorico, ovvero la proprietà di alcuni materiali, detti appunto magnetocalorici, di aumentare o diminuire la loro temperatura per effetto dell’applicazione e della rimozione di un campo magnetico. Esposto al campo magnetico il materiale si magnetizza, sottratto all’influsso del campo magnetico assorbe calore per tornare allo stato smagnetizzato, raffreddando l’ambiente circostante.

“Il ciclo di compressione ed espansione che nei frigoriferi convenzionali riscalda e poi raffredda il fluido refrigerante, con i frigoriferi magnetici viene quindi sostituito dal processo di magnetizzazione e smagnetizzazione di un solido”, spiega Vittorio Basso, presidente della Conferenza e ricercatore all’INRIM.

Nota dagli anni trenta del secolo scorso come sistema sviluppato per congelare a bassissime temperature, vicine allo zero assoluto (0 Kelvin, corrispondenti a -271,15 °C), la refrigerazione magnetica era rimasta a lungo confinata nell’ambito dei laboratori di fisica. “Lanovità di questo millennio – continua Vittorio Basso – è il suo possibile impiego nella refrigerazione domestica e negli impianti di condizionamento. Questo avviene oggi grazie al recente sviluppo di nuovi materiali, in cui l’effetto magnetocalorico si verifica a temperatura ambiente, e di particolari soluzioni ingegneristiche”.

Per gli scienziati l'espressione ‘a temperatura ambiente’, che nel linguaggio comune indica circa 20 °C, ha un significato più ampio e comprende l'intervallo tra le temperature a cui il refrigeratore si troverà ad operare.

Certo non è facile sostituire una tecnologia affermata con una nuova, ma i frigoriferi magnetici potrebbero rappresentare davvero la refrigerazione del futuro. Questa tecnologia basata su solidi invece che sui fluidi garantisce infatti una maggiore salvaguardia dell'ambiente, in quanto evita la dispersione di fluidi refrigeranti e utilizza materiali che possono essere riciclati. “Rispetto ai frigoriferi tradizionali dotati di compressore, i prototipi già realizzati si mostrano efficienti dal punto di vista energetico, sono sicuramente più silenziosi e possono avere dimensioni anche ridotte”, fa rilevare Elena Olivetti della divisione Nanoscienze e Materiali dell’INRIM, membro del comitato organizzatore di THERMAG VII.

Frigoriferi domestici e impianti di condizionamento non sono l’unica applicazione possibile della refrigerazione magnetica. “Il suo principio di funzionamento e la sua innocuità ambientale la rendono una tecnologia interessante a trovare un largo impiego. Gli attuali sviluppi delle micro e nanotecnologie potrebbero permettere la miniaturizzazione dei dispositivi, aprendo nuove frontiere di utilizzo”, conclude Elena Olivetti.

I progressi compiuti da scienza dei materiali e ingegneria nel campo della refrigerazione magnetica hanno attirato l'attenzione del settore industriale della refrigerazione: multinazionali come ToshibaBASF e General Electrics sono già attive nel campo e saranno presenti a Thermag VII. Due start-up, Cooltech e Camfridge, esporranno inoltre i loro prototipi di frigorifero magnetico non solo ai partecipanti al convegno, ma anche a giornalisti e visitatori interessati.

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