Pascal: frigoriferi più efficienti del 20%, ancora in laboratorio

Quando sono arrivati i risultati delle misurazioni, Adam Slavney e Jinyoung Seo non riuscivano a spiegarsela. Il loro team dell'Università di Harvard stava testando una nuova classe di materiali pensati per rendere più efficienti frigoriferi, condizionatori d'aria e pompe di calore, e due letture che avrebbero dovuto coincidere non coincidevano. «Perché queste cose sono diverse? Che cosa abbiamo cambiato?», ricorda Slavney di essersi chiesto. La risposta stava in uno scambio di gas effettuato durante le misurazioni ad alta pressione: lo strumento richiedeva un gas, e il team aveva cambiato quello utilizzato. Quell'enigma, che ci sono voluti uno o due anni per chiarire, è oggi la base di Pascal, la startup di cui Slavney è amministratore delegato e Seo responsabile tecnologico.

La ricerca di refrigeranti migliori è quasi antica quanto gli elettrodomestici stessi. Il Freon, un refrigerante più vecchio, ha bucato lo strato di ozono, e quelli più recenti, come l'R-134a, restano gas serra estremamente potenti. Slavney lo definisce «un tapis roulant senza fine». I refrigeranti allo stato solido offrono una via d'uscita da questo tapis roulant: poiché il materiale di lavoro resta solido, non può disperdersi nell'atmosfera, e cede calore quando viene compresso e lo assorbe quando la pressione viene rilasciata.

Pascal non comprime un blocco solido. Immette anidride carbonica (CO2), un gas, in una cartuccia riempita di un materiale simile a una spugna che l'azienda tiene segreto. Mentre il gas penetra nei pori, le sue molecole rimbalzano sulle pareti, trasferiscono energia al materiale e lo riscaldano, e uno scambiatore di calore rilascia parte di quel calore. Facendo funzionare il sistema in senso inverso, il materiale sottrae energia allo scambiatore di calore e la cede al gas. Un frigorifero Pascal fa funzionare due cartucce contemporaneamente: una estrae calore dall'interno del frigorifero, l'altra lo invia all'aria esterna, e il flusso si inverte quando le cartucce diventano troppo calde o troppo fredde.

La durata è il dato che il team cita più spesso. Il materiale è stato sottoposto a cicli fino a 300.000 volte, che Slavney equipara a circa un anno di funzionamento. L'azienda afferma che l'intero sistema trasferisce il calore in modo più efficace rispetto ad altri progetti allo stato solido, quindi non ha bisogno delle alte pressioni che quei progetti potrebbero richiedere. Il guadagno di efficienza del 20% è una proiezione di Pascal stessa per un frigorifero o una pompa di calore che utilizzano il suo materiale, e l'azienda non ha ancora consegnato un prototipo funzionante.

Il primo cliente concreto è una multinazionale delle bevande, che ha firmato un contratto pilota prima di quanto Pascal si aspettasse. Un primo prototipo è previsto per l'inizio del prossimo anno e una serie di frigoriferi più rifiniti nel 2028. La scommessa di Slavney ora si gioca sui costi: poiché il sistema utilizza componenti convenzionali, egli ritiene che possa essere realizzato a basso prezzo, ed è questo che gli permetterebbe di diffondersi oltre la fase pilota. Se il 20% reggerà in un prodotto che le persone possano acquistare è ciò che verificheranno quelle scadenze.