I fili girano attorno a una lattina, vengono tirati da una parte e lasciati liberi dall’altra. L’aria scorre sul metallo, porta via il calore e raffredda la piccola camera circolare. Dentro ci sta una sola bevanda, quindi il frigorifero di casa può dormire tranquillo. Il prototipo presentato dall’Università del Saarland mostra però qualcosa di più interessante: si può produrre freddo deformando una lega metallica, senza utilizzare i gas refrigeranti dei comuni climatizzatori.
La tecnologia si chiama raffrescamento elastocalorico. Il passaggio dalla lattina a una stanza è affidato soprattutto a SMACool, progetto finanziato dall’Unione europea con quasi 4 milioni di euro. Entro settembre 2027 il consorzio dovrà costruire e validare un climatizzatore destinato agli edifici residenziali. A coordinarlo è l’ateneo tedesco, insieme all’Università Federico II di Napoli, all’Università di Lubiana e all’azienda irlandese Exergyn. Il dispositivo da mettere in salotto ancora non c’è. Il principio che dovrebbe raffreddarlo, invece, gira già intorno a una lattina.
Come si raffredda con il nichel-titanio
Al centro del sistema ci sono fili di nichel-titanio spessi appena 200 micrometri, cioè 0,2 millimetri. Questa lega appartiene ai materiali a memoria di forma: quando viene deformata, la sua struttura cristallina passa da una fase solida a un’altra; una volta tolta la forza, può tornare alla configurazione precedente.
Durante il viaggio succede qualcosa di utile. Se il filo viene tirato o compresso, si scalda e cede calore all’aria o all’acqua che gli scorre accanto. Quando la tensione viene rimossa, la lega si raffredda e assorbe calore dall’ambiente. Ripetendo il ciclo, il sistema trasferisce energia termica da un punto all’altro e può funzionare sia come refrigeratore sia come pompa di calore. Nessun piccolo inverno nasce dentro il metallo: il calore viene semplicemente spostato, come in ogni macchina frigorifera, con un metodo diverso.
L’elettricità serve comunque per muovere il meccanismo e far circolare il fluido che trasporta il calore. A scomparire è il circuito riempito di refrigerante. Il vantaggio ambientale dipenderà anche dall’energia utilizzata, dai materiali, dalla durata dell’apparecchio e dal modo in cui sarà prodotto. Un climatizzatore alimentato con elettricità da fonti fossili non riceve automaticamente l’aureola perché dentro ha fili metallici.
Dai 200 micrometri alla parete di casa
Per raffreddare una bevanda basta una camera molto piccola. Una stanza chiede ben altro: più potenza, scambi termici rapidi, un motore efficiente e materiali capaci di sopportare milioni di deformazioni senza perdere prestazioni.
I ricercatori stanno quindi lavorando anche su strutture porose di nichel-titanio stampate in 3D. Sono reticoli pieni di minuscoli passaggi nei quali può scorrere aria o acqua. Più superficie entra in contatto con il fluido, più calore può essere trasferito. Diverse geometrie sono ora sottoposte a test per capire quali riescano a combinare efficienza, resistenza e dimensioni compatte. Il climatizzatore del futuro, insomma, potrebbe avere un cuore simile a una spugna metallica molto costosa e decisamente meno adatta ai piatti.
SMACool punta a realizzare unità decentralizzate da integrare nei sistemi di ventilazione degli edifici. L’aria esterna dovrebbe entrare attraverso strette aperture nelle pareti ed essere riscaldata o raffreddata stanza per stanza. Il progetto mira a ottenere un’efficienza da due a tre volte superiore a quella degli attuali sistemi di riscaldamento, ventilazione e climatizzazione. Si tratta di un obiettivo da raggiungere sul dispositivo completo, con motore, perdite e scambiatori inclusi, e non di una prestazione già certificata su un apparecchio pronto per il mercato.
I 20 gradi non sono la temperatura della stanza
Nei prototipi sviluppati a Saarbrücken i ricercatori dichiarano di aver ottenuto differenze di temperatura di circa 20 °C su un componente a singolo stadio. Il dato descrive il salto termico prodotto dal sistema tra zona calda e zona fredda. Non significa che l’apparecchio abbia già abbassato di 20 gradi la temperatura di un appartamento durante un’ondata di caldo. Per arrivare fin lì servono portata d’aria sufficiente, potenza frigorifera adeguata e prestazioni misurate in ambienti reali.
Restano aperti anche altri problemi meno spettacolari, e proprio per questo decisivi: la fatica meccanica della lega sottoposta a cicli continui, il costo del nichel-titanio, l’energia richiesta per deformarlo, gli ingombri e la possibilità di produrre gli elementi su larga scala. Uno studio del 2026 legato a SMACool indica tra le difficoltà ancora da affrontare l’efficienza del sistema, la durata dei materiali e la progettazione del rigeneratore che trasferisce il calore. Il prototipo europeo nasce per avvicinarsi alla maturità commerciale.
Per SMACool non è stata annunciata una data di commercializzazione. Entro il 2027 dovrà arrivare un dispositivo residenziale funzionante e validato; poi serviranno aziende disposte a produrlo, installarlo e garantirne la durata. La lattina è già fredda. La stanza, per ora, resta nel progetto.