Pompe di calore: il pozzo

Durante le ondate di caldo a Phoenix, mentre alcune persone friggono le uova sui marciapiedi, Matt Heath, responsabile del servizio di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell'aria (HVAC) presso AC by J, è in prima linea, aiutando a mantenere i condizionatori nelle case delle persone. Heath ha un'ottima sicurezza sul lavoro: secondo un recente studio, metà dei residenti di Phoenix corre il rischio di una visita al pronto soccorso o, peggio, se la loro elettricità viene a mancare durante una futura ondata di caldo. L’aria condizionata è ciò che mantiene le persone a proprio agio – e in vita – per una parte crescente dell’anno. Il caldo estremo uccide già centinaia di residenti nell’area di Phoenix ogni anno, un numero che è aumentato del 25% dal 2021 al 2022.

Phoenix è foriera di vita nelle tante parti calde del mondo che stanno diventando sempre più ricche, dove le persone chiedono sempre più condizionatori. Ciò a sua volta aggrava gli estremi del cambiamento climatico a causa dell’aumento della domanda di fonti di elettricità ad alta intensità di combustibili fossili, nonché della perdita di refrigeranti, essi stessi gas serra degni di nota. “La maggior parte della crescita dell’aria condizionata avverrà in altri paesi”, afferma l’ingegnere meccanico Vince Romanin, cofondatore e amministratore delegato della Gradient Comfort con sede a San Francisco, “e limitare l’accesso non è giusto”. Invece, lui e altri stanno cercando di inventare una nuova tecnologia di controllo del clima che non aumenti ulteriormente i pericoli che affliggono il clima del pianeta.

I vincitori del Global Cooling Prize 2021, entrambe pompe di calore, riducono l’impatto del raffreddamento sul clima fino all’80%.

Ironicamente, il modo più promettente per migliorare i condizionatori potrebbe essere quello di concentrarsi sul riscaldamento. Mentre i governi di tutto il mondo hanno pubblicizzato una maggiore efficienza come un modo per mitigare l’impatto climatico dell’aria condizionata, l’innovazione nel condizionamento dell’aria, definita in senso stretto, è incrementale. "Nel mondo HVAC, le innovazioni tendono ad essere piccole e progressive: non esiste una soluzione miracolosa", afferma Wade Conlan, ingegnere presso Hanson Professional Services a Maitland, Florida, e vicepresidente di ASHRAE, un'azienda che si occupa di standard di riscaldamento e condizionamento dell'aria. -organizzazione del contesto. Migliori condizionatori d’aria, in senso tecnico, influiscono davvero solo sull’ultimo anello di una lunga catena di approvvigionamento dannosa per il clima, mentre la sostituzione dei forni residenziali potrebbe avere un impatto maggiore. Il loro destino, a sua volta, è legato ai condizionatori attraverso i loro versatili cugini, le pompe di calore.

Potrebbe sembrare che l'aria fresca proveniente dal condizionatore di casa provenga proprio dall'altro lato dell'unità. Ma per far funzionare il compressore del condizionatore d'aria, una centrale elettrica lontana doveva produrre un'ondata di elettricità. Se, come il 60% della rete statunitense, quell’impianto utilizzasse una fonte che emette CO2, allora il problema locale potrebbe essere risolto, ma solo a scapito di una minaccia più globale. In periodi di tempo più lunghi, il refrigerante nel tuo condizionatore d'aria si disperderà nell'atmosfera dove anch'esso assorbirà la luce solare, forse anche più della CO2, e riscalderà il pianeta molto tempo dopo che le pale della ventola del tuo condizionatore d'aria avranno smesso di girare.

Quest’anno, per la prima volta dal 2015, il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti ha rafforzato gli standard di verifica dell’efficienza dei condizionatori. L’aria condizionata è una tecnologia matura, i cui primi brevetti risalgono agli inizi del 1900 e il cui uso residenziale risale a 90 anni fa. Di conseguenza, i produttori di condizionatori sono probabilmente più interessati a tenere il passo con la domanda globale che a sviluppare miglioramenti costosi e potenzialmente dirompenti in termini di impatto climatico.

Tuttavia, negli Stati Uniti, il raffreddamento rappresentava solo l’8% della domanda energetica residenziale, rispetto al 43% del riscaldamento (almeno nel 2015). In altre parole, un miglioramento incrementale dell’efficienza del riscaldamento avrà un impatto complessivo molto maggiore sulla domanda di energia e quindi sul cambiamento climatico. E qualsiasi cosa – come le pompe di calore alimentate elettricamente – che possa spostare il riscaldamento dai forni a gas naturale a fonti di energia più pulite avrebbe anche un grande impatto sul clima, perché il 63% delle case americane ottiene il calore dal gas naturale.