Il tema del raffreddamento è diventato uno dei nodi centrali dell’evoluzione digitale contemporanea. Con la crescita dei data center, dei chip per l’intelligenza artificiale e dei semiconduttori ad alte prestazioni, la gestione del calore non è più solo un problema ingegneristico, ma una questione energetica e ambientale di primo piano. In questo contesto si inserisce una recente scoperta sviluppata in Cina, che propone un metodo di raffreddamento radicalmente diverso dai sistemi tradizionali, potenzialmente in grado di ridurre in modo significativo i consumi e l’impatto ambientale delle infrastrutture digitali.
Un team di ricerca della Accademia Cinese delle Scienze ha pubblicato su Nature uno studio che descrive un effetto barocalorico estremo ottenuto attraverso un processo di dissoluzione salina. In termini semplici, i ricercatori hanno dimostrato che sciogliendo il sale di tiocianato di ammonio in acqua fino al punto di saturazione e applicando successivamente una pressione che viene poi rilasciata in modo istantaneo, è possibile ottenere un abbassamento della temperatura fino a 30 gradi in condizioni ambientali normali e fino a 50 gradi in ambienti ad alta temperatura. Si tratta di valori notevoli, soprattutto se confrontati con le prestazioni dei sistemi di raffreddamento oggi in uso.
Il principio fisico alla base del processo è stato spiegato dai ricercatori con un’analogia molto intuitiva, paragonabile a una spugna bagnata. L’acqua svolge il ruolo della spugna, mentre il sale di tiocianato di ammonio rappresenta l’acqua assorbita al suo interno. Quando il sistema viene sottoposto a pressione, una parte del calore viene rilasciata, proprio come accade quando si strizza una spugna. Quando la pressione viene improvvisamente ridotta, il sistema riassorbe energia termica dall’ambiente circostante, producendo un effetto di raffreddamento rapido e intenso. È questo ciclo di compressione e rilascio a generare l’effetto barocalorico osservato nello studio.
Dal punto di vista dell’efficienza energetica, i numeri sono particolarmente interessanti. I ricercatori stimano un’efficienza teorica intorno all’80%, nettamente superiore a quella dei sistemi di refrigerazione convenzionali basati su compressori e gas refrigeranti. Questo rende la tecnologia una candidata credibile come alternativa ai metodi attuali, che non solo consumano grandi quantità di energia, ma utilizzano anche refrigeranti con un impatto ambientale significativo.
Il potenziale applicativo è ampio, ma i data center rappresentano probabilmente il caso d’uso più immediato. Secondo quanto riportato dall’emittente statale CCTV, i sistemi di raffreddamento arrivano a rappresentare circa il 40% del consumo energetico totale di un data center. Con l’aumento della potenza dei chip dedicati all’intelligenza artificiale, il carico termico cresce di pari passo, rendendo sempre più complesso ed energivoro mantenere condizioni operative stabili. In questo scenario, una tecnologia in grado di abbattere drasticamente il fabbisogno energetico per il raffreddamento potrebbe avere un impatto strutturale sull’intero settore.
Un ulteriore vantaggio del sistema proposto riguarda i materiali. Nonostante il tiocianato di ammonio sia un sale, non è altamente corrosivo nei confronti dei metalli comunemente utilizzati negli impianti industriali. Questo aspetto elimina la necessità di infrastrutture speciali o di tubazioni dedicate, rendendo teoricamente più semplice l’integrazione della tecnologia nei sistemi di raffreddamento esistenti. È un dettaglio tutt’altro che secondario, perché spesso la diffusione di nuove soluzioni tecnologiche viene frenata proprio dai costi e dalla complessità di adattamento degli impianti.
La ricerca suggerisce inoltre che l’utilizzo di questa tecnologia potrebbe estendersi oltre i data center. I ricercatori ipotizzano applicazioni nel settore HVAC, ovvero nei sistemi di riscaldamento, ventilazione e condizionamento degli edifici, aprendo la strada a soluzioni di raffreddamento più efficienti anche in ambito civile e industriale. In un’epoca in cui l’efficienza energetica degli edifici è sempre più centrale, questa prospettiva rende la scoperta ancora più rilevante.
Non mancano però le criticità. Il processo richiede comunque energia per la fase di compressione, un aspetto che dovrà essere ottimizzato per rendere il bilancio energetico realmente vantaggioso su larga scala. Inoltre, il tiocianato di ammonio può causare irritazioni cutanee o ustioni, rendendo necessarie procedure di sicurezza adeguate nella manipolazione del materiale. C’è poi il problema della sua natura altamente igroscopica, che potrebbe compromettere la stabilità e l’affidabilità del sistema nel lungo periodo, soprattutto in ambienti operativi continui come quelli dei data center.