Gas per climatizzatori: storia, soluzioni e costi di ricarica

Refrigeranti per climatizzatori: una storia infinita che grava sempre più sulle tasche degli automobilisti e degli autoriparatori

Gas per climatizzatori: storia, soluzioni e costi di ricarica
E' arrivato il caldo e il climatizzatore della vostra auto necessita di una ricarica? Preparatevi ad una stangata non indifferente anche se possedete un'auto non recente. Per le vetture nuove omologate dal 2011 o commercializzate da gennaio 2017 la spesa per la ricarica è ancor più pesante a causa delnuovo gas "ecologico" R1234yf  reso ormai obbligatorio con la sola alternativa della CO2 (anidride carbonica) prevista per impianti ad alta pressione (vedi Mercedes di alta gamma di cui abbiamo parlato qui). Ma in ogni caso, non c'è compatibilità con il gas precedente R134a che continuerà ad essere utilizzato solo sulle auto prodotte prima delle date suddette che attualmente costituiscono il grosso del parco circolante. Morale: stare al fresco in auto costa molto di più a causa delle normative sulla tutela dell'ambiente sempre più severe. Vediamo perché  i fluidi refrigeranti hanno avuto, fino ad oggi, vita breve e tormentata.

DALL'AMMONIACA AL FREON

I primi impianti di refrigerazione e condizionamento di fine '800 utilizzano CO2, ammoniaca, etere etilico/metilico quali fluidi refrigeranti. Nei primi anni del '900 si passa al protossido di azoto o all'etano/propano. In tutti i casi si sfrutta il cambiamento di stato di un fluido per ottenere sottrazione di calore da un ambiente. Molti di questi prodotti, come gli eteri, sono tuttavia infiammabili e l'anidride carbonica (CO2) richiede elevate pressioni di esercizio. Per tali motivi vengono progressivamente abbandonati a favore di una nuova generazione di fluidi refrigeranti clorurati, chimicamente molto stabili, non tossici e non infiammabili, apparsi agli inizi degli anni '30. Questi sono i cosiddetti CFC (Cloro-Fluoro-Carburi), contenenti appunto il cloro e il fluoro. Appartengono a questa grande  famiglia il Freon 11 e 12, nonché i successivi R 22, R502. Per oltre 50 anni i CFC sono stati sviluppati con risultati apprezzabili in termini di costi industriali ed efficienza termodinamica.

IL BUCO DELL'OZONO

Ma nel 1974 una ricerca dei premi Nobel per la chimica Rowland e Molina, evidenzia l'impatto negativo di tali fluidi quando vengono dispersi in atmosfera. Infatti il legame tra cloro e fluoro è molto stabile e i CFC permangono negli strati alti della stratosfera per decine di anni, il cloro reagisce con l'ozono (O3, ossigeno triatomico) contribuendo all'effetto serra e riducendone la quantità, creando in tal modo il noto "buco dell'ozono". Nel 1987 viene firmato il Protocollo di Montreal che impone la riduzione del 50% entro il 1999 della produzione e del consumo di CFC. Dal 31 dicembre 2000 l'utilizzo dei CFC, anche nelle operazioni di manutenzione e di ricarica di impianti per la refrigerazione ed il condizionamento già esistenti, è vietato. Guarda il grafico sotto dell'andamento dei CFC.

ALLA RICERCA DEL GAS PERFETTO

Il primo passo per raggiungere gli obiettivi previsti è consistito dall'introduzione degli HCFC nei quali il cloro è sostituito dall'idrogeno al fine di ottenere minore impatto sullo strato di ozono. Anche questi fluidi sono comunque destinati all'eliminazione dopo una "phase down" terminata nel 2015. Ma ciò non basta e la fase successiva introduce gli HFC (Idro Fluoro Carburi) che non provocano il buco dell'ozono ma sono comunque ad effetto serra. A questa famiglia appartiene l'R 134a ( CH2 FCF3) utilizzato e fornito tutt'ora per la auto prodotte prima del gennaio 2017. Ma la lunga e tormentata storia dei fluidi refrigeranti prosegue inesorabile. Il gas R134a  favorisce, infatti, l'effetto serra avendo un indice GWP (Global WarmingPotential) pari a 1430 e un tempo di vita medio in atmosfera, di 12 anni. La Direttiva europea 2006/40/CE ne vieta l'uso nei veicoli omologati dal 1 gennaio 2011. Una nuova normativa Europea è stata dunque introdotta per limitare il potenziale effetto nocivo dei gas, imponendo l'utilizzo di refrigeranti con un GWP massimo di 150. Il gas prescelto dai costruttori automobilistici per la climatizzazione è ora l'R1234yf, (Tetrafluoropropene, C3H2F4), un fluido di 4^ generazione HFO (Idro-Fluoro_Olefine), derivati dal propano,con indice GWP pari a 4 e un tempo di vita in aria di solo 11 giorni.

IL ROVESCIO DELLA MEDAGLIA

I costi del gas R1234yf sono ad oggi  sino a 10 volte maggiori rispetto a quelli del R134a prima dei recenti rincari. Il nuovo fluido è infiammabile e se viene in contatto con le parti più calde del motore emette acido fluoridrico molto tossico. Inoltre richiede attrezzature specifiche (stazione di ricarica) in grado di assicurare maggior precisione e grande accuratezza nelle operazioni di ricarica. Per l'operatore è richiesto l'uso di mascherina, guanti e locali ventilati. Il problema poi è che non tutte le auto in circolazione sono compatibili con il nuovo fluido refrigerante, il quale risulta corrosivo nei confronti del compressore e di alcuni materiali dell'impianto di climatizzazione.

NUOVE NORME DI SICUREZZA

L'R 1234yf, pur essendo classificato infiammabile, nelle condizioni normali di lavoro i vapori non vengono innescati. Tuttavia, le officine devono adeguarsi ai nuovi standard di sicurezza per quanto concerne la corretta ventilazione, il divieto di fiamme libere durante le operazioni di ricarica, lo stoccaggio dei gas compressi. Le stazioni di ricarica per R1234yf devono inoltre essere progettate in modo da evitare esplosioni durante il funzionamento, rispondere alle specifiche VDA (riguardo a requisiti dettati dai principali costruttori auto) e aver ottenuto l'approvazione TÜV (MOT) per le macchine clima. Secondo la normativa, non è possibile immettere il gas R134a in un impianto per R1234yf. Per questo, le valvole di riempimento per R1234yf differiscono geometricamente da quelle per R134a. Sempre per evitare errori di riempimento, operando con il nuovo gas è anche previsto che la stazione proceda all'analisi di un campione del refrigerante estratto dalla vettura. Guarda il video qui sotto per conoscere i trucchi migliori nell'uso del climatizzatore.

LE DOLENTI NOTE

A titolo indicativo riportiamo di seguito i prezzi medi praticati da alcune qualificate officine di Roma da noi interpellate.
  • Prezzo ricarica R 134a : 100 Euro+IVA (prima 50+IVA)
  • Prezzo ricarica R1234yf: 280 Euro+IVA
  • Prezzo bombola 12 Kg (per l'officina) R134a: 400-500 Euro (5 Kg 230 Euro)
  • Prezzo bombola 5Kg (per l'officina) R 1234yf: 800 Euro
  • Costo stazione di ricarica per R 1234yf: 3800-4000 Euro +IVA
L'acquisto della nuova stazione di ricarica rappresenta un pesante investimento, specie per un'officina indipendente, il cui ammortamento è molto dilatato nel tempo. Il motivo dell'improvviso notevole rincaro del gas R 134a è senz'altro correlato al progressivo calo della produzione di tale fluido, dal momento che le nuove auto non lo utilizzano.

ATTENTI ALL'OLIO

I vecchi refrigeranti (CFC e HCFC) sono compatibili bene con l'olio minerale del compressore o, in alcuni casi, con particolari tipi di oli semisintetici. Anche gli idrocarburi (HC) e l'ammoniaca sono compatibili con l'olio minerale. I nuovi refrigeranti (HFC e HFO) richiedono invece olio sintetico tipo PAG (PoliAlchilenGlicole). Nelle eventuali operazione di retrofit bisogna tenere conto se oltre alla sostituzione del vecchio refrigerante è necessario anche cambiare il tipo di olio nel compressore.

IL CASO MERCEDES

La Casa tedesca, nel corso dei test interni sull'R1234yf ha riscontrato gli aspetti negativi del nuovo fluido, in particolare la tossicità e l'infiammabilità, approfondisci qui . Sotto tali aspetti si tratta di un bel passo indietro rispetto ai collaudati HFC, non tossici e non infiammabili. Mercedes ha quindi deciso di continuare ad usare l'R134a almeno fino al 2017. Ma dopo tale scadenza sarebbero scattate le sanzioni e per evitarle Mercedes ha deciso di passare, per le top di gamma, all'uso della CO2 nei climatizzatori, decisione peraltro condivisa da Volkswagen. Gli altri modelli saranno equipaggiata dall' R1234yf . La convenienza dell'anidride carbonica (che rappresenta un ritorno al passato) deriva essenzialmente dal basso costo di produzione (spesso è un prodotto di scarto di altre produzioni), dalla sua non tossicità, dal fatto che non è infiammabile e dalla possibilità di riciclare quella esistente. Tuttavia la CO2 richiede impianti progettati per funzionare con pressioni di esercizio di oltre 100 bar, quindi più costosi. Un'altra incombenza economica per gli autoriparatori che dovranno attrezzarsi, se vogliono, anche con stazione di ricarica per la CO2. Nonostante tutti i provvedimenti suesposti, i più recenti rilevamenti sullo strato dell'ozono evidenziano una concentrazione di CFC in atmosfera in crescita (vedi grafico). Per gli studiosi tale risultato è inspiegabile, qualcuno ipotizza l'esistenza di aziende che in qualche parte del mondo (si può  azzardare l'ipotesi della Cina) continuano a produrre illegalmente CFC.

Pubblicato in L'esperto di SicurAUTO il 14 Giugno 2018 | Autore: Bruno Pellegrini


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