Condizionatori: cristalli plastici eco sostenibili per sostituire i tradizionali gas liquidi

Un team di ricerca della Cambridge University ha identificato nei cristalli plastici in glicole neopentilico proprietà di refrigeramento paragonabili a quelle dei tradizionali gas utilizzati per il condizionamento termico.

I cristalli plastici rappresentano una sorta di ponte tra i materiali solidi e quelli liquidi

(Rinnovabili.it) – I ricercatori della Cambridge University, in collaborazione con l’Università Politecnica della Catalogna hanno sviluppato dei cristalli plastici, un materiale solido eco sostenibile, che potrebbero sostituire i gas presenti nei tradizionali condizionatori, infiammabili e potenzialmente dannosi se rilasciati nell’ambiente.

Il team di ricerca iberico-britannico ha scoperto che, se posti sotto pressione, i cristalli plastici in glicole neopentilico (NPG) hanno effetti refrigeranti competitivi con quelli dei gas liquidi usati per il condizionamento, generalmente a base d’idrofluorocarburi e idrocarburi (HFC e HC).

Il glicole neopentilico è un composto chimico organico che trova largo impiego nella sintesi di poliesteri, vernici, lubrificanti e plastificanti. Si tratta di un materiale poco costoso, disponibile in grandi quantità e che reagisce già a temperatura ambiente. Il termine “cristalli plastici” non si riferisce alla composizione chimica di questi materiali quanto alle caratteristiche di malleabilità: i cristalli plastici, infatti, rappresentano una sorta di ponte tra i materiali solidi e quelli liquidi.

Le tecnologie di condizionamento tradizionali sfruttano il cambiamento termico che avviene quando un fluido compresso si espande. Quando si passa a materiali solidi, l’effetto refrigerante si ottiene tramite il cambiamento della struttura microscopica dei materiali ottenibile tramite l’applicazione di un campo magnetico, elettrico o grazie a una compressione meccanica. Le molecole di NPG, composte di carbonio, idrogeno e ossigeno, sono di forma pressoché sferica e interagiscono debolmente tra loro: sottoposte a pressione, le molecole ruotano liberamente producendo il cambiamento della struttura nei cristalli e un conseguente effetto termico paragonabile a quello dei principali gas liquidi utilizzati nei condizionatori.

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Per decenni, le capacità termiche dei gas fluidi sono risultate molto più efficienti rispetto a quelle dei materiali solidi, tuttavia sta emergendo nel settore sempre maggiore attenzione per le capacità barocaloriche di materiali organici come il glicole neopentilico.

Non si tratta solo di un’innovazione che riduce i rischi connessi all’utilizzo di gas infiammabili e pericolosi per l’ambiente: secondo il professor Xavier Moya, responsabile della ricerca pubblicata sulla rivista Nature Communications, “I refrigeratori e i condizionatori basati su HFC e HC sono anche relativamente inefficienti. Si tratta di un aspetto importante perché, attualmente, refrigerazione e condizionamento divorano circa 1/5 dell’energia mondiale e la domanda non può far altro che crescere”.

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