Gli FGas e il Global Warming Potential

Gli Fgas sono al centro del surriscaldamento globale. L’allargamento del buco dell’ozono è un tema ampiamente discusso in politica, ma quali sono gli elementi che favoriscono l’espansione di questo problema ambientale e come il legislatore (prevalentemente europeo) tenta di arginare questo problema?

 

Introduzione

Il concetto “ambiente” nel nostro ordinamento non è argomento centralmente considerato, esso infatti compare incidentalmente tra gli articoli fondamentali della nostra Costituzione[1], questa non è di certo una colpa da addebitare ai padri costituenti, ma piuttosto ad una incapacità passata di non riuscire a prospettare cosa ne sarebbe stato del futuro. L’Unione Europea insieme ai partner internazionali ne è invece porta bandiera e tra gli svariati argomenti su cui legifera si è imposta nettamente sul tema dei gas fluorurati ad effetto serra, comunemente riconosciuti come FGas, che per intenderci sono le sostanze che troviamo comunemente in tutte le apparacchiature che generano il freddo (condizionatori, frigoriferi ecc…). Tale contributo percorre l’evoluzione normativa nel tempo evidenziando gli obblighi e le limitazioni imposte dal legislatore sull’utilizzo di tali sostanze.

 

I Gas fluorurati ad effetto serra (Fgas)

La storia dei refrigeranti inizia nel 1834 e nel XIX secolo quando i fluidi utilizzati erano tutti “naturali”: acqua, ammoniaca, anidride solforosa, anidride carbonica, eteri. Nel 1912 fu introdotto il protossido d’azoto e nel 1920 furono prodotti impianti frigoriferi funzionanti a etano e propano. Queste sostanze, impiegate in un impianto per la produzione del freddo riescono a garantire il mantenimento di basse temperature, grazie ai cambiamenti di stato.

I refrigeranti (Fgas) si suddividono in:

• CFC: sono la 1ª generazione di gas fluorurati, banditi sin dagli anni ‘90 a causa del loro alto effetto ozono-lesivo, di cui facevano parte R12-R13-R500-R502-R503. A causa della combinazione tra fluoro e cloro, la composizione dei CFC può rimanere invariata anche per decine di anni, una volta immessi nell’atmosfera. Il gas raggiunge la zona alta della stratosfera, dove il cloro in esso contenuto è libero di reagire con l’ozono, diminuendone la quantità (fenomeno del buco dell’ozono), e quindi la capacità di assorbire i raggi ultravioletti emessi dalle radiazioni solari che sono molto pericolosi per la salute dell’uomo. La stabilità chimica permette ai CFC, inoltre, di accumularsi negli anni in atmosfera, contribuendo ad accentuare il problema dell’effetto serra.
• HCFC: sono la 2ª generazione di refrigeranti, nati per sostituire i CFC ma già oggi in via di dismissione; è stato possibile infatti il loro utilizzo solo se rigenerati e fino al 31 dicembre 2014; fanno parte di questa classe R22-R408A-R409A: hanno potere ozono-lesivo ridotto rispetto ai CFC; l’unica deroga a tali sostanze prevede che fino al 31 dicembre 2019 possono essere immessi sul mercato per essere riconfezionati e successivamente esportati.
• HCFC5 dal punto di vista dell’impatto ambientale risultano meno nocivi nel loro potere ozono-lesivo se confrontati con i CFC. Essi, infatti, essendo meno stabili per effetto della presenza residua di atomi di idrogeno nella molecola, che li rende più facilmente attaccabili da parte degli agenti atmosferici, hanno una probabilità minore di raggiungerne gli strati più alti. Questo è il motivo per cui gli HCFC hanno una vita media di 10 volte inferiore ai CFC quando e se liberati in atmosfera.
• HFC: sono la 3ª generazione di fluidi studiati per sostituire i CFC, gli HCFC e Halon. Molte di queste sostanze hanno un impatto elevato sul riscaldamento globale ma non hanno potere ozono-lesivo. Sono stati creati per il retrofit di impianti funzionanti con CFC e HCFC, i più comuni sono R23, R134A, R404A, R407C, R410A, R507, R508A,R424, R428,R434, R417A, R422A, R422D, R423A, R437A.
• HFO sono la 4ª generazione di gas refrigeranti fluorurati e sono attualmente la migliore risposta ad un mercato che chiede prodotti sicuri per gli utilizzatori e rispettosi dell’ambiente, si caratterizzano per un Potenziale di Riscaldamento Globale (GWP) estremamente ridotto, in linea con le indicazioni del protocollo di Kyoto

Con gli HFC e gli HFO si è raggiunto l’obiettivo di ODP (Ozone Depletion Potential: potere di danneggiamento dell’ozono) nullo, in cui il cloro è stato completamente eliminato e sostituito dall’Idrogeno. Questo comporta una criticità: se la quantità di idrogeno che compone la sostanza è rilevante, il fluido diventa infiammabile, infatti alcuni HFC (R32, R143A e R152A) risultano essere infiammabili.

 

Gli Fgas con potere di danneggiamento minimo

Tra gli Fgas con potere di danneggiamento dell’ozono pari a zero (ODP=0) troviamo:

• R134A: utilizzato negli impianti di condizionamento delle auto e dei trasporti refrigerati, oltre diversi apparecchi domestici. Si utilizza nell’ambito del range di temperature tra – 20 °C a + 10 °C;
• R407C: viene utilizzato negli impianti di aria condizionata in sostituzione dell’R22. Offre risultati ottimali nel range di temperature da – 40 °C a + 10 °C;
• R410A: il refrigerante più ecologico presente sul mercato, ideale per nuovi impianti e condizionatori civili e domestici. Sostituisce l’R22 nei piccoli impianti ed in quelli da trasporto. Offre risultati ottimali nel range di temperature da – 40 °c a + 70 °c;
• R424A, R434A: sono miscele utilizzate per il condizionamento dell’aria, come sostituti dell’R22, riducendo di molto l’impatto ambientale;
• R32: sebbene come gas puro venga considerato un refrigerante di nuova generazione, l’R32 è già in uso da molti anni. E’ uno dei componenti della miscela più utilizzata di refrigerante R410A, composta per il 50% da gas R32 e per il 50% da gas R125. È considerato gas leggermente infiammabile, Classe A2L – bassa infiammabilità, secondo lo Standard ISO 817:2014.

L’evoluzione normativa

Successivamente al protocollo di Kyoto del 2005[2], gli Stati hanno previsto l’introduzione di limitazioni e l’individuazione di obiettivi concreti al fine di determinare un abbattimento dell’innalzamento delle temperature e un contenimento dell’allargamento del buco dell’ozono. A tal proposito i gas refrigeranti sono stati messi al centro della discussione politica prevalentemente sovranazionale.

• Il Regolamento Europeo n. 842/2006 ha avuto come obiettivo la riduzione delle emissioni dei tre gruppi di gas fluorurati ad effetto serra contemplati dal Protocollo di Kyoto: gli Idroflurocarburi (HFC), i Perfluorocarburi (PFC) e l’Esafluoruro di Zolfo (SF₆) utilizzati in alcune tipologie di apparecchiature e applicazioni industriali. Tra le diverse disposizioni, il Regolamento vieta l’immissione sul mercato, a norma dell’articolo 9 e secondo le modalità riportate nell’allegato II, di alcuni prodotti e apparecchiature che contengono FGas.
• Il Regolamento Europeo 1005/2009 stabilisce la tempistica della messa al bando delle ODS attraverso riduzioni graduali di produzione ed uso fino alla loro completa dismissione. Il Regolamento prevede la produzione degli HCFC fino al 31 dicembre 2019. L’uso e l’immissione sul mercato di HCFC riciclati o rigenerati sono stati consentiti fino al 31 dicembre 2014 limitatamente alla manutenzione e assistenza delle apparecchiature di refrigerazione e condizionamento d’aria e di pompe di calore esistenti, alle condizioni previste negli articoli 11, comma 3 e 4 del Regolamento 1005/2009. Fino al 31 dicembre 2019, gli HCFC possono essere immessi sul mercato per essere riconfezionati e successivamente esportati.
• Il Regolamento Europeo n. 517/2014, oggi in vigore, ha come obiettivo quello di proteggere l’ambiente mediante la riduzione delle emissioni di gas fluorurati ad effetto serra. Esso stabilisce disposizioni in tema di contenimento, uso, recupero e distruzione dei gas fluorurati ad effetto serra; impone condizioni per l’immissione in commercio di prodotti e apparecchiature specifiche che contengono o il cui funzionamento dipende da fgas; impone condizioni per particolari usi di fgas e stabilisce limiti quantitativi per l’immissione in commercio di Idrofluorocarburi.

 

Il concetto di Global Warming Potential – GWP

L’allegato III basa il divieto di immissione sul mercato facendo riferimento al valore di potenziale di riscaldamento globale (GWP) che è una misura dei relativi effetti del riscaldamento globale dei diversi gas serra. L’anidride carbonica è stata scelta dal gruppo intergovernativo sui cambiamenti climatici (IPCC) come gas di riferimento e il suo GWP è 1.

A titolo esemplificativo, prendendo come campione l’fgas R404A che ha un GWP di 3.922 significa che esso ha una capacità di 3.922 volte più potente della CO₂ nel riscaldare il clima.

Prendendo come riferimento il mercato delle apparecchiature di refrigerazione, gli fgas che dal 2020 non potranno essere immessi nel mercato per l’incompatibilità ambientale e normativa a causa del loro alto GWP saranno: R134A, R407C, R407F, R410A, R407A, R507A, R404A, R22, salvo eventuali deroghe.

Prendendo spunto dall’allegato III del Regolamento Europeo 517/2014[3] è possibile fare due esempi:

• nel caso di apparecchiature previste nel punto 12, dal 1° gennaio 2020 non potranno essere immessi nel commercio sistemi di refrigerazione con fgas R-404A che ha un valore GWP pari a 3.922.
• nel caso di apparecchiature previste nel punto 15, i sistemi mono split con meno di 3kg di refrigerante immessi nel mercanto non potranno, dal 1° gennaio 2025, contenere i più comuni fgas: R410A o R407C che hanno rispettivamente un GWP di 2088 e 1774.

Al contrario, nel lungo termine (>10 anni) gli HFO, come l’R-1234yf e l’R-1234ze(E) e i refrigeranti naturali, in particolare l’R-744 (CO₂), l’R-717 (ammoniaca) e l’R-290 (propano), diventeranno probabilmente i prodotti più diffusi per la refrigerazione, in particolare per le unità condensanti[4], e per le applicazioni di condizionamento in tutto il mondo grazie al GWP più basso tra i refrigeranti. L’unica eccezione è l’R-32 (o soluzioni simili, ad esempio l’R-452B) che, invece, rappresenta il miglior compromesso tra GWP, le limitazioni e l’efficienza per le applicazioni di condizionamento con split (impianti di piccole dimensioni).

 

Lo schema del DPR per l’esecuzione al Regolamento Europeo n. 517/2014 sugli Fgas

Il 13 settembre 2018, il Consiglio di Stato ha dato parere positivo allo schema di Decreto attuativo del Regolamento UE 517/2014 sui gas fluorurati ad effetto serra, già approvato dal Consiglio dei Ministri lo scorso marzo 2018, seppure con qualche raccomandazione relativamente alle discipline sanzionatorie che dovrebbero far parte integrante dello schema di Decreto, altrimenti sarebbe vanificato l’impianto normativo generale.

Il Decreto, nel definire le modalità attuative nell’ordinamento italiano del predetto Regolamento (UE) n. 517/2014 relativo ai gas fluorurati a effetto serra utilizzati come refrigeranti, agenti estinguenti, espandenti, propulsori e isolanti nelle apparecchiature elettriche:

• individua il Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare quale autorità competente ad interloquire con gli operatori e le imprese;
• interviene sul sistema di certificazione degli organismi di valutazione e di attestazione di formazione delle persone e sul sistema di iscrizione e implementazione del Registro telematico nazionale per le persone fisiche e per le imprese;
• individua gli organismi di controllo indipendenti competenti per le procedure di verifica dei dati relativi all’immissione in commercio di apparecchiature precaricate con fgas;
• istituisce una Banca Dati per la raccolta e la conservazione delle informazioni sugli fgas; stabilisce, infine, l’obbligo di formazione delle persone e di certificazione delle imprese.

Non vengono individuate limitazioni più stringenti in merito alla tipologia di gas fluorurati da immettere nel mercato, rimanendo per tanto come punto di riferimento i divieti previsti dall’allegato III del Regolamento n. 517/2014. E questa mancanza è voluta in quanto così è anche stato con il DPR 42/2013 in attuazione del Regolamento Europeo 842/2006. Il Legislatore italiano si dedica pertanto a disciplinare un ambito più operativo facendo leva sull’imperatività del sovraordinato legislatore Europeo.

 

Conclusioni

La politica normativa ha il potere di influenzare il mercato, ma è prevedibile una situazione globale futura molto chiara: utilizzare i refrigeranti con un basso GWP. Tuttavia, queste sostanze presentano alcune limitazioni che le rendono adatte solo con alcune restrizioni, come l’elevata infiammabilità del propano, l’elevata pressione necessaria per la CO₂, con la relativa bassa efficienza nei climi caldi, oltre all’elevato livello di conoscenze tecniche necessarie, e la loro tossicità e corrosività. Pertanto è “semplicemente” necessario bilanciare la necessità di fermare il surriscaldamento globale a tutto il resto, anche se le soluzioni tecniche in cantiere stanno trovando la loro strada nelle prime naturali tecniche di refrigerazione.