Per decenni l’industria chimica ha prodotto refrigeranti a base di F-gas (CFC, HCFC e HFC) con valori di GWP molto elevati – centinaia, se non migliaia di volte superiori al GWP pari a uno della CO₂ (R744) – contribuendo così alla crisi del riscaldamento globale che quest’estate ha provocato ondate di calore in tutta Europa e in altre regioni.
Ciò ha portato all’adozione di refrigeranti naturali, con GWP prossimi allo zero, in numerose applicazioni, in particolare nei sistemi di refrigerazione a CO₂ transcritica nei supermercati. In Europa, 108.000 punti vendita al dettaglio di generi alimentari utilizzano rack o unità di condensazione a CO₂ transcritica, con una penetrazione di mercato pari al 34%, secondo il Rapporto di mercato 2025 di ATMOsphere.
Ora, per un ironico capovolgimento di situazione, questi sistemi a CO₂ sono oggetto di attento scrutinio da parte di un importante produttore di F-gas per quanto riguarda le loro prestazioni nei supermercati durante le ondate di calore particolarmente intense che hanno colpito l’Europa quest’estate, causate in parte dal lungo utilizzo dei refrigeranti a base di F-gas.
«Quando le temperature esterne superano i presupposti di progettazione storici, i sistemi a CO₂ possono diventare particolarmente vulnerabili: il caldo estremo fa aumentare le pressioni del sistema, riduce l’efficienza e accresce la probabilità di sbalzi di temperatura, sollecitazioni meccaniche o arresti di emergenza», ha scritto Chemours in un articolo sponsorizzato pubblicato a luglio sulla rivista European Supermarket Magazine (ESM).
È vero che molti gestori di supermercati europei in Francia e in altri paesi hanno segnalato problemi di refrigerazione (in genere senza specificare il refrigerante) quest’estate, quando le temperature ambientali hanno superato i 40 °C (104 °F). È anche vero che i sistemi booster a CO₂ transcritica generano CO₂ supercritica a temperature ambientali elevate che superano il punto critico della molecola, riducendo potenzialmente l’efficienza.
Tuttavia, le recenti generazioni di sistemi a CO₂ transcritica sono state dotate di tecnologie volte a migliorare l’efficienza, quali una pressione nominale di 130 bar, compressori in parallelo, eiettori, raffreddatori adiabatici a gas, sottoraffreddamento e altre innovazioni tecniche che hanno consentito un funzionamento efficiente nelle stagioni calde e hanno contribuito a promuovere l’adozione dei sistemi a CO₂ in Spagna, in Italia e in altri paesi soggetti a temperature estive elevate.
Sebbene le informazioni sulle prestazioni dei sistemi a CO₂ in Europa quest’estate non siano generalmente disponibili, alcune interviste condotte con Advansor, uno dei principali fornitori di sistemi di refrigerazione a CO₂, e con Coop, una grande catena di supermercati italiana, rivelano che i loro impianti a CO₂ hanno funzionato bene nonostante le temperature molto elevate.
Tecnologia rilevante dal punto di vista climatico
Secondo il rapporto ESG 2025 di Advansor, l’OEM danese, che è una divisione della società statunitense Dover Food Retail, ha prodotto oltre 20.000 sistemi a CO₂ transcritica, installati presso 18 dei 20 principali rivenditori europei.
Molti di questi rivenditori operano in paesi che nel 2026 hanno subito ondate di calore, tra cui Italia, Francia, Regno Unito, Germania e Grecia. Eppure, i sistemi a CO₂ transcritica di Advansor «non hanno riscontrato alcun problema né guasto» a causa delle ondate di calore estive, ha affermato Anders Mønsted, responsabile dello sviluppo commerciale per la refrigerazione industriale. «Riteniamo che ciò sia dovuto al modo in cui il sistema è progettato e realizzato. Advansor progetta i sistemi in funzione delle condizioni climatiche in cui saranno utilizzati e impiega la tecnologia più adeguata a tali condizioni».
Tra le principali caratteristiche progettuali, ha spiegato, i sistemi Advansor prevedono di serie una pressione massima di 130 bar; raffreddatori di gas in grado di gestire elevate temperature ambientali, in modo che il gas CO₂ venga raffreddato il più possibile in prossimità della temperatura ambiente; nonché compressori in parallelo, eiettori e apparecchiature a surriscaldamento ultra-basso.
Queste caratteristiche fanno una differenza misurabile. Secondo Advansor, la progettazione a 130 bar aumenta la capacità del sistema del 13% e il COP del 7% rispetto a quella a 120 bar per temperature fino a 45 °C (113 °F). Uno studio condotto da Danfoss sui supermercati francesi ha stabilito che gli eiettori riducono il consumo energetico di un sistema booster a CO₂ di base del 35%.
«Advansor progetta i sistemi in base alle condizioni climatiche in cui saranno utilizzati e impiega la tecnologia più adeguata a tali condizioni climatiche».
Anders Mønsted, Advansor
Riducendo il surriscaldamento nell’evaporatore, ha spiegato Mønsted, si aumenta la percentuale dell’evaporatore dedicata all’evaporazione, aumentando la temperatura dell’evaporatore e «avvicinandovi alla temperatura desiderata all’interno della vostra cella frigorifera». Per impedire che qualsiasi liquido entri nel compressore, Advansor aggiunge un separatore di liquido e uno scambiatore di calore supplementare per il surriscaldamento.
Alcuni sistemi devono essere più robusti, a seconda dell’ubicazione. Ad esempio, un impianto in Spagna, progettato per una temperatura massima di 42 °C (108 °F) con un numero maggiore di compressori e raffreddatori di gas più grandi, può risultare più costoso del 15–20% rispetto a uno nella Germania settentrionale, progettato per una temperatura massima di 36 °C (97 °F), ha osservato Mønsted. Il ritorno sull’investimento per il costo aggiuntivo di un sistema a CO₂ ben rinforzato è compreso tra uno e due anni, sulla base dei risparmi sui costi dell’elettricità che possono arrivare fino a 100.000 € (116.300 $) all’anno per un grande punto vendita, ha affermato.
Sebbene Advansor includa un raffreddatore di gas adiabatico nel proprio progetto qualora ciò venga specificato, i suoi sistemi a CO₂ in genere non ne fanno uso, poiché questi dispositivi impiegano acqua per ridurre la temperatura dei raffreddatori di gas in presenza di temperature ambientali elevate. «La carenza di risorse idriche rappresenta un grave problema nei paesi colpiti da ondate di calore e i sistemi che utilizzano refrigeratori a gas a secco consentono di risparmiare acqua», ha affermato Mønsted.
Mønsted ha riconosciuto che i sistemi a CO₂ di base, non progettati per temperature ambientali estremamente elevate, potrebbero presentare difficoltà operative. «Quando si progettano sistemi a CO₂, è possibile prendere molte scorciatoie; ad esempio, si può risparmiare molto sul raffreddatore di gas e sulle tubazioni in rame, aumentando la caduta di pressione e i delta T», ha spiegato. «Ma poi, in una giornata molto calda, non si è in grado di garantire le prestazioni previste».
Esistono inoltre pratiche che incidono su tutti i sistemi di refrigerazione in condizioni di caldo, come ad esempio la presenza di un raffreddatore di gas o di un condensatore sporco, ha osservato.
Oltre 200 punti vendita con CO₂
Coop, una catena di circa 1.000 supermercati in Italia, impiega sistemi a CO₂ transcritica di Advansor (distribuiti da De Rigo), nonché di Arneg, Carrier ed Epta. Il rivenditore ha iniziato a utilizzare la CO₂ transcritica nel 2013, l’ha resa lo standard nel 2017 e, a dicembre 2025, la impiegava in 207 punti vendita, ha affermato Ruggero Alamanni, specialista in sistemi di refrigerazione alimentare presso INRES Coop, con sede a Firenze, il gruppo di progettazione ingegneristica di Coop.
Gli impianti a CO₂ di Coop «hanno funzionato molto bene» nonostante le elevate temperature, che hanno raggiunto i 40 °C nel Nord Italia, ha affermato Alamanni. «Durante questa ondata di caldo, non abbiamo riscontrato alcun problema di natura tecnica».
«Ci sono state alcune difficoltà nei primi anni», ha aggiunto, «ma negli ultimi cinque anni non abbiamo riscontrato alcun problema», purché venga effettuata la manutenzione di base, come la pulizia del raffreddatore di gas.
Coop ha scelto il refrigerante CO₂ perché «l’ambiente è una questione molto importante per noi», ha affermato Alamanni. Inoltre, le alternative come i gas A2L rappresentano una scommessa incerta. «Non sappiamo se, installando questo tipo di refrigerante oggi, tra 10 anni funzionerà ancora o meno. Chi può dirlo? Se scegliamo la CO₂, è una scelta naturale; sappiamo che il futuro è stabile».
La chiave per gestire la refrigerazione a CO₂ durante le ondate di calore è una progettazione adeguata, in particolare del raffreddatore di gas, ha osservato Alamanni, aggiungendo che quelli di Coop sono progettati per una pressione massima di 130 bar, garantendo così una pressione ottimale. Un altro fattore chiave è la compressione in parallelo, utilizzata in molti punti vendita Coop sin dal 2016. Inoltre, i sistemi a CO₂ di Epta impiegano la funzione ETE (efficienza alle temperature estreme), mentre alcuni punti vendita dotati di sistemi a CO₂ Carrier hanno iniziato a utilizzare eiettori. Coop preferisce non utilizzare raffreddatori di gas adiabatici come sistemi di ottimizzazione energetica.
I sistemi a CO₂ consumano più energia in presenza di temperature ambientali molto elevate, ma anche il consumo energetico dei sistemi F-gas aumenta in estate, ha affermato Alamanni. In inverno, invece, i sistemi a CO₂ consumano meno energia, per cui, nel complesso, rispetto ai tradizionali sistemi F-gas, «riteniamo di avere più o meno lo stesso costo energetico». Per quanto riguarda il costo del refrigerante, gli F-gas sono molto più costosi della CO₂, ha osservato.
Alamanni ha preferito non effettuare un confronto tra i diversi tipi di impianti a CO₂ e le tecnologie di efficienza energetica. «È molto difficile confrontare punti vendita diversi, situati in luoghi diversi e con temperature diverse», ha affermato.
«Durante questa ondata di caldo, non abbiamo riscontrato alcun problema legato alla tecnologia».
Ruggero Alamanni, INRES Coop
