Dall’International Institute of Refrigeration (IIR) riceviamo e pubblichiamo:
L’International Institute of Refrigeration presenta un approfondito documento tecnico sullo stato dell’arte, le applicazioni e le prestazioni delle pompe di calore ad alta temperatura, una tecnologia strategica per la riduzione delle emissioni di carbonio nei processi industriali di riscaldamento.
L’International Institute of Refrigeration (IIR) annuncia la pubblicazione del Technical Brief on High-Temperature Heat Pumps (HTHPs), redatto dal professor Ruzhu Wang della Shanghai Jiao Tong University (Cina) insieme a un team internazionale di esperti. Il documento offre un’analisi completa delle configurazioni di sistema, dei fluidi di lavoro, dei principali componenti, dei prodotti disponibili sul mercato, delle applicazioni reali e delle prestazioni economiche e ambientali.
Il riscaldamento industriale rappresenta circa il 37% del consumo energetico globale, di cui due terzi destinati alla generazione di calore. La fascia di temperatura compresa tra 100 e 200 °C, principale ambito di applicazione delle pompe di calore ad alta temperatura, è cruciale per numerosi processi industriali, tra cui industria alimentare, chimica, tessile, cartaria e delle materie plastiche. La sostituzione delle caldaie alimentate da combustibili fossili, oggi predominanti, con soluzioni elettriche ad alta efficienza risulta fondamentale per il raggiungimento degli obiettivi globali di decarbonizzazione.
Una tecnologia prossima alla maturità commerciale
Negli ultimi dieci anni, le pompe di calore ad alta temperatura hanno registrato progressi significativi. Sono oggi disponibili sistemi commerciali con elevati livelli di maturità tecnologica, in grado di coprire temperature comprese tra 90 °C e 300 °C e capacità che spaziano da pochi kilowatt fino a 100 MW. Le pubblicazioni scientifiche annuali nel settore sono passate da 921 nel 2010 a 5.480 nel 2024, a testimonianza della forte crescita dell’attività di ricerca a livello globale.
Il Technical Brief dell’IIR descrive tre principali categorie di sistemi: a compressione, ad assorbimento e ibridi assorbimento-compressione. Vengono inoltre illustrate applicazioni innovative, tra cui sistemi a doppio utilizzo che combinano simultaneamente riscaldamento e raffrescamento, nonché l’integrazione con sistemi di accumulo termico, in grado di migliorare ulteriormente efficienza e prestazioni economiche.
“Le pompe di calore ad alta temperatura rappresentano una soluzione chiave per la decarbonizzazione della fornitura di calore industriale e per la produzione di energia termica a partire da elettricità rinnovabile. Fluidi di lavoro, efficienza energetica, stabilità, scalabilità, conversione elettricità-calore e sistemi di accumulo sono elementi fondamentali. È urgente sviluppare e diffondere diverse tipologie di pompe di calore ad alta temperatura per sostituire le caldaie alimentate da combustibili fossili ed elettriche”, ha dichiarato il professor Ruzhu Wang, autore principale dello studio.
Prestazioni economiche e ambientali
Il documento propone un confronto dettagliato tra pompe di calore ad alta temperatura e caldaie tradizionali a combustibili fossili. Le HTHP offrono un coefficiente di prestazione (COP) superiore a 1,5, producendo quindi più energia termica rispetto all’energia elettrica consumata, con un vantaggio intrinseco in termini di efficienza. Tuttavia, la loro competitività economica e ambientale dipende attualmente dal rapporto tra prezzo dell’elettricità e dei combustibili e dall’intensità carbonica dei sistemi elettrici nazionali.
Nei Paesi caratterizzati da un mix energetico a basse emissioni e da un favorevole rapporto prezzo elettricità-combustibili, l’adozione delle HTHP risulta già vantaggiosa. Con la progressiva transizione dei sistemi energetici verso fonti rinnovabili, tali benefici sono destinati ad aumentare significativamente a livello globale.
Raccomandazioni per le politiche di settore
Il Technical Brief individua una serie di azioni politiche mirate per accelerare la diffusione delle pompe di calore ad alta temperatura, tra cui: l’introduzione di incentivi basati sulle prestazioni, il supporto a progetti dimostrativi nei principali settori industriali, l’implementazione o l’estensione di meccanismi di carbon pricing, investimenti nella formazione professionale e nello sviluppo delle competenze, nonché maggiore chiarezza normativa sui tempi di phase-out dei refrigeranti.
Per facilitare l’accesso alle informazioni anche ai decisori non tecnici, l’IIR ha predisposto una sintesi dedicata (Summary for Policymakers) di due pagine, che riassume i principali risultati e raccomandazioni del documento.
Download della pubblicazione
Download del Technical Brief
Download della Summary for Policymakers
Informazioni sull’IIR
L’International Institute of Refrigeration (IIR) è un’organizzazione intergovernativa impegnata nello sviluppo delle tecnologie della refrigerazione e delle pompe di calore e delle loro applicazioni per un futuro sostenibile. Grazie a una delle basi di conoscenza più complete a livello mondiale, a pubblicazioni peer-reviewed e a conferenze scientifiche internazionali, l’IIR promuove la diffusione della ricerca più avanzata e favorisce la collaborazione globale nel settore. L’Istituto mette in relazione ricercatori, esperti industriali e decisori politici per supportare decisioni informate e trasformare il progresso scientifico in applicazioni concrete e affidabili. Fondato dopo il primo Congresso Internazionale della Refrigerazione nel 1908, rappresenta oggi un punto di riferimento globale per la conoscenza e i dati a supporto dello sviluppo di tecnologie sostenibili ed efficienti, essenziali per la sicurezza alimentare, la sanità e l’azione climatica.