Alternative agli HFC nella refrigerazione e condizionamento. Ministero dell Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare Roma 17 novembre 2016

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1 Alternative agli HFC nella refrigerazione e condizionamento Andrea Gagna, Barbara Gonella, Federica Moricci, i Gbill Gabriella Rago Ministero dell Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare Roma 17 novembre 2016

2 F-GAS Attività dell ISPRA 1. Inventario Nazionale dei Gas Serra Convenzione UNFCCC Cambiamenti Climatici e Protocollo di Kyoto. 2. Raccolta ed elaborazione dei dati della Dichiarazione F-Gas ai sensi dell art. 16 del DPR 43/2012 (Regolamenti Europei vecchio Regolamento 842/2006 e Regolamento UE 517/2014). 3. Accordo di Collaborazione con il MATTM Direzione Generale per lo sviluppo sostenibile, per il danno ambientale e per i rapporti con l Unione europea e gli organismi internazionali per la realizzazione di uno studio sulle alternative agli HFC

3 National F-gas emissions from 1990 to 2015 HFC emissions show a great increase mainly due to the develop of refrigeration and air conditioning. i i PFC emissions are mainly due to primary aluminium industry ( ), which upgraded the technology of its plants in the early 90s. At present PFC emissions are due to by-product emissions from HCFC22/TFM production (intermediate step for the production of fluoropolymers and fluoroelastomers ) and ,00 semiconductor manufacturing ,00 SF 6 emissions are mainly due to electrical ,00 equipment installations; however from 1990 to 1995 also SF 6 emissions from the ,00 production of the gas were relevant due 8.000,00 an old configuration plant. NF 6.000,00 3 emissions are from semiconductor manufacturing Gg CO2 eq. Gg CO2 eq HFC ,105 6,002 9,727 12,398 PFC 2, , ,388 1,940 1,520 1,638 SF NF , , ,00 F gases trend emissions NF3 SF6 PFC HFC

4 HFC emissions 1990 HFC emissions are only from Chemical Industry (fugitive emissions from the production HCFC22) 2015 HFC emissions from product uses as substitutes of ozone depleting substances account for 99.9%; specifically, in the framework of substitute of ODS, HFC emissions from refrigeration and air conditioning account for 89.1% (63% is the contribute of HFC emissions from commercial refrigeration). Total HFC emissions in 2015 HFC from product uses as substitutes of ODS Metal industry 0.03% Electronics industry 0.07% Product uses as substitutes of ODS 99.89% HFC from refrigeration and air conditioning HFC from commercial refrigeration 89.12% 63.03%

5 Proiezioni emissioni F-Gas Mt CO 2 equivalent B Chemical industry 2.B.9 Fluorochemical Production PFC HFC SF C Metal Industry 2.C.3 Aluminium Production PFC C.4 Magnesium Production SF HFC E Electronics Industry 2.E.1 Integrated Circuit or Semiconductor PFC HFC SF NF F Product Uses as Substitutes for ODS 2.F.1 Refrigeration and Air conditioning HFC F.2 Foam Blowing Agents HFC F3 2.F.3 Fire Protection HFC F.4 Aerosols HFC G Other Product Manufacture and Use 2.G.1 Electrical Equipment SF G2b 2.G.2.b Accelerators SF TotalPFC TotalHFC TotalSF TotalNF

6 Regolamento UE 517/2014 Restrizione all immissione in commercio di prodotti e apparecchiature (Allegato III) e controllo dell uso Divieto di utilizzo di F-Gas con un valore di GWP particolarmente elevato, per impianti nuovi e per particolari i applicazioni. i i Divieto di utilizzo di F-Gas con un valore di GWP> 2500 in manutenzione (ad eccezione degli impianti a bassa carica di gas). Controllo di produzione, importazione e commercializzazione dei prodotti sulla base delle quantità GWP equivalenti, con riduzione progressiva del 79% a partire dal 2015, fino a raggiungere un livello del 21% previsto per il 2030 Rafforzamento e ampliamento per ciò che riguarda la formazione e certificazione, l etichettatura, il controllo delle perdite e il recupero degli F-Gas.

7 Proiezioni consumi refrigeranti - RIVOIRA

8 Gli effetti del Regolamento UE 517/2014

9 Gli effetti del Regolamento UE 517/2014 R404A è il più usato nella refrigerazione commerciale (R507A) e quindi sarà tra i primi ad essere sostituito: il settore della refrigerazione commerciale quindi è molto coinvolto

10 Refrigeranti naturali Idrocarburi Buone proprietà termodinamiche ma alta infiammabilità. Le applicazioni maggiormente realizzate sono nel campo della refrigerazione commerciale, nei processi di trattamento e conservazione degli alimenti, nei condizionatori d'aria e nelle pompe di calore. Refrigeranti naturali GWP Infiammabilità HC 170 Ethane 6 3 HC 290 Propane 3 3 HC 600 Butane 4 3 HC 600a Isobutene 3 3 Anidride Carbonica R 601 Pentane 5 3 Le proprietà termodinamiche le permettono di ottenere elevate efficienze sia nella bassa R 601a Pentane 5 3 temperatura (refrigerazione di banchi frigo), che HC 1270 Propylene 2 3 nell'alta temperatura (pompe di calore per acqua calda sanitaria). Il problema sono le elevate HC 1150 Ethylene 4 3 pressioni di lavoro. HC 50 Methane 25 3 Ammoniaca Buone proprietà termodinamiche ma alta tossicità e moderata infiammabilità. Molto usata nella refrigerazione industriale. R 744 CO2 1 1 R 717 Ammonia 0 2L R 718 Water 0 1 Categorie di infiammabilità (ISO 817 e ISO 5150) 3= ad alta infiammabilità; 2= infiammabile; 2L= a bassa infiammabilità; 1= non infiammabile

11 Refrigeranti naturali Refrigeranti naturali GWP Infiammabilità I Refrigeranti «naturali» avranno un impatto importante sulle nuove installazioni, ma non potranno da soli soddisfare tutte le esigenze del mercato HC 170 Ethane 6 3 HC 290 Propane 3 3 HC 600 Butane 4 3 HC 600a Isobutene 3 3 R 601 Pentane 5 3 R 601a Pentane 5 3 HC 1270 Propylene 2 3 HC 1150 Ethylene 4 3 HC 50 Methane 25 3 R 744 CO2 1 1 R 717 Ammonia 0 2L R 718 Water 0 1 Categorie di infiammabilità (ISO 817 e ISO 5150) 3= ad alta infiammabilità; 2= infiammabile; 2L= a bassa infiammabilità; 1= non infiammabile

12 Refrigeranti Naturali I Refrigeranti «naturali» avranno un impatto importante sulle nuove installazioni, I Refrigeranti «naturali» avranno un impatto importante sulle nuove installazioni, ma non potranno da soli soddisfare tutte le esigenze del mercato

13 Refrigeranti sintetici a basso GWP - Puri Le idrofluoroolefine (HFO-1234) costituiscono i cosiddetti refrigeranti di 4a generazione. Offrono promesse interessanti per ciò che concerne l efficienza energetica (ma ancora in fase di studio) e l impatto ambientale, ma sono moderatamente infiammabili. HFO-1234yf È ormai la soluzione prescelta dai principali costruttori di autoveicoli, per la sostituzione del R-134a nella climatizzazione delle auto (FIAT). HFO GWP Flammability HFO 1233zd 5 1 HFO 1234yf 4 2L HFO 1234ze 7 2L HFO 1336mzz 9 1 Categorie di infiammabilità (ISO 817 e ISO 5150) 3= ad alta infiammabilità; 2= infiammabile; 2L= a bassa infiammabilità; 1= non infiammabile HFO-1234ze È un isomero non infiammabile (a T ambiente) del YF, ed e un buon sostituto del R134a per applicazioni di refrigerazione a temperature positive (vetrine, cabinets, vending machine) e per chiller industriali. HFO-1233zd e HFO-1336mzz blowing agents

14 Refrigeranti sintetici a basso GWP - Miscele Numerose miscele con GWP non elevato ma Refrigerante comunque > 150, che vengono GWP Sostituisce Applicazioni continuamente immesse sul mercato. R-513A 631 R-134a Refrigerazione TN e A/C Possono costituire una soluzione nel medio periodo (DROP-IN). Problemi di manutenzione ed efficienza rispetto alle sostanze pure soprattutto in quei sistemi dove le perdite costituiscono una quota rilevante della carica del refrigerante. R-449A 1397 R-404a e R-507 R-452A 2141 R-404a e R-507 R-450A 547 R-134a R-448A 1273 R-404a e R-507 R-454A 239 R-404a R-454B 460 R-410a R-454C 148 R-22, R-404a R-444B 295 R-22 R-452B 698 R-410a R-455A <150 R-22, R-404a Rfi Refrigerazione i a media e bassa temperatura Trasporti refrigerati e refrigerazione bassa temperatura Refrigerazione TN e A/C Refrigerazione a media e bassa temperaturat Refrigeratori BT non ermetici Sostituzione R-410A in sistemi A/C Piccoli refrigeratori eretici a media e bassa temperatura Refrigerazione TN e A/C Sostituzione R-410A in sistemi A/C Piccoli refrigeratori eretici a media e bassa temperatura

15 Refrigeranti sintetici a basso GWP - Miscele Refrigerante GWP Sostituisce Applicazioni R-513A 631 R-134a R-449A 1397 R-404a e R-507 Gli HFO e le Miscele di HFO rappresentano la soluzione ideale per il retrofit degli impianti esistenti e per le R-450A 547 R-134a molte applicazioni nelle quali i gas naturali, per problemi tecnologici, di R-454A 239 R-404a sicurezza ed efficienza R-454B 460 R-410a energetica, non sono ritenuti una soluzione praticabile. R-452A 2141 R-404a e R-507 R-448A 1273 R-404a e R-507 R-454C 148 R-22, R-404a R-444B 295 R-22 R-452B 698 R-410a R-455A <150 R-22, R-404a Refrigerazione TN e A/C Rfi Refrigerazione i a media e bassa temperatura Trasporti refrigerati e refrigerazione bassa temperatura Refrigerazione TN e A/C Refrigerazione a media e bassa temperaturat Refrigeratori BT non ermetici Sostituzione R-410A in sistemi A/C Piccoli refrigeratori eretici a media e bassa temperatura Refrigerazione TN e A/C Sostituzione R-410A in sistemi A/C Piccoli refrigeratori eretici a media e bassa temperatura

16 Refrigerazione commerciale in Italia - GDO Non alimentari Alimentari negozi tradizionali ambulanti distribuzione moderna Totale esercizi commerciali Federdistribuzione, 2016

17 Punti vendita della GDO e sostanze refrigeranti in Italia Refrigerazione commerciale esercizi commerciali - alimentare (Federdistribuzione, 2015) Esercizi con impianti HFC : ~ cariche > 3kg ~ cariche < 3kg Esercizi con impianti HC ~ (SHECCO, 2016) Esercizi con impianti p CO2 ~200 (SHECCO, 2016)

18 Fine vita refrigeranti: smaltimento e rigenerazione Il l Recupero dei gas fluorurati diventa obbligatorio (art. 8 del Regolamento UE 517/2014). Il Recupero e quindi la Rigenerazione dei refrigeranti HFC presenti negli impianti, rappresenteranno una preziosa fonte di prodotto Rigenerato, che sarà utilizzato per la manutenzione dei sistemi esistenti.

19 Fine vita refrigeranti: smaltimento e rigenerazione Il l Recupero dei gas fluorurati diventa obbligatorio (art. 8 del Regolamento UE 517/2014. Il Recupero e quindi la Rigenerazione dei refrigeranti HFC presenti negli impianti, rappresenteranno una preziosa fonte di prodotto Rigenerato, che sarà utilizzato per la manutenzione dei sistemi esistenti. Pochi dati sul fine vita A fine vita la maggioranza degli apparecchi Freddo+Clima diventano RAEE da gestire secondo quanto previsto dalla normativa vigente. Il Rapporto annuale del Centro di Coordinamento RAEE per il 2015: raccolte oltre tonnellate nel raggruppamento R1 (Freddo&Clima) MA nessun dato relativo alle sostanze refrigeranti estratte dalle apparecchiature; Quali numeri, se disponibili? Quale destino? Rigenerazione? Informazioni I f i i circa la gestione a fine vita dei refrigeranti i (stima su quantità e destino) possono essere recuperate anche dalla banca dati dei MUD con riferimento ai codici CER relativi a rifiuti pericolosi contenenti anche, ma non solo, gli HFC: * *

20 Considerazioni finali Cosa accadrà da qui al 2030? Le quantità di refrigeranti rimarranno sostanzialmente costanti, ma cambieranno i refrigeranti utilizzati. Grazie ai nuovi refrigeranti, il GWP medio, che ad oggi è molto alto (2000) diminuirà fino ad arrivare ad un valore di 400. Probabilmente la refrigerazione in Italia continuerà ad utilizzare ancora gli HFC nei vecchi impianti ma gli impianti con HFC ad elevato GWP (R-404A, R-507) verranno retrofittati con refrigeranti a più basso GWP. Impianti a CO2 in crescita. Crescita più limitata per impianti a HC e NH3 (NH3 solo nella refrigerazione industriale). Forte crescita di HFC rigenerati se si superano alcune criticità: costi elevati legati soprattutto al trasporto del gas e qualità del gas rigenerato.

21 Grazie per l attenzione barbara.gonella@isprambiente.itb bi it