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Il più grande archivio di carote di ghiaccio del mondo è pronto a ricevere un aggiornamento: il suo sistema di raffreddamento sta passando dai refrigeranti vietati che possono danneggiare lo strato di ozono a una tecnologia più rispettosa dell'ambiente.
“Il massimo Sostituzione dei refrigeranti attraverso soluzioni per il risparmio dell’ozono è una questione molto importante e guidata dal punto di vista legale”, afferma Tas van Ommen, uno scienziato del clima di Hobart, in Australia, che è copresidente dell’International Partnerships in Ice Core Sciences.
Celebrità del gelato
La National Science Foundation Ice Core Facility (NSF-ICF) degli Stati Uniti a Denver, in Colorado, ospita circa 25.000 metri di carote di ghiaccio, tutte perforate con finanziamenti NSF da quando la struttura è stata aperta nel 1993. Ciò include il nucleo della stazione Vostok in Antartide 1, che deteneva il record di ghiaccio continuo più antico fino all'inizio degli anni 2000, così come nuovi nuclei provenienti dalle Allan Hills dell'Antartide, che contengono il ghiaccio più antico mai estratto e hanno milioni di anni. "Sono un prodotto caldo", afferma Curt LaBombard, curatore della struttura.
Tali nuclei contengono aria intrappolata, particelle e isotopi chimici che forniscono indizi sulla composizione atmosferica passata e temperature, nonché eventi come le eruzioni vulcaniche. I nuclei raccolti vengono generalmente tagliati in sezioni, con alcune sezioni analizzate dai ricercatori e altre archiviate in un archivio per studi successivi.
Il congelatore da 1.500 metri cubi degli Archivi di Denver è mantenuto a una temperatura gelida di -36ºC. Come molti frigoriferi e condizionatori domestici costruiti negli anni '90, si basa su un refrigerante chiamato idroclorofluorocarburo (HCFC).
Liquidi refrigeranti vietati
Le perdite di HCFC da impianti o apparecchiature di produzione possono distruggere lo strato protettivo di ozono della Terra. Quindi lo farà come i loro discendenti ancora più distruttivi, gli idrocarburi clorurati (CFC), gli HCFC furono gradualmente vietati. Il Protocollo di Montreal per salvare lo strato di ozono, adottato nel 1987, ha vietato la nuova produzione di HCFC dopo il 2020 nei paesi ricchi e dopo il 2030 nei paesi più poveri.
Ecco perché molti frigoriferi e condizionatori più recenti utilizzano invece idrofluorocarburi (HFC), che sono molto meno problematici per lo strato di ozono rispetto agli HCFC ma possono essere potenti gas serra – fino a 15.000 volte più forte dell’anidride carbonica. Altri due grandi impianti di archiviazione delle carote di ghiaccio, il Canadian Ice Core Lab presso l’Università di Alberta a Edmonton e il deposito europeo di carote di ghiaccio presso l’Istituto Alfred Wegener a Bremerhaven, in Germania, utilizzano HFC.
Ma gli HFC vengono anche eliminati gradualmente in seguito a una modifica del 2016 al Protocollo di Montreal, lasciando i chimici e le aziende alla ricerca di “sostituti dei sostituti”, afferma Mark McLinden, che studia i refrigeranti presso il National Institute for Standards and Technology degli Stati Uniti a Boulder, in Colorado.
Le regole di smantellamento si applicano alle nuove attrezzature, non a quelle esistenti, ma LaBombard afferma che gli operatori della struttura NSF hanno ritenuto che fosse giunto il momento per un aggiornamento. Il congelatore vecchio di decenni è inefficiente, il suo software è obsoleto e i costi di manutenzione e riparazione sono in aumento, afferma Michael Jackson, responsabile del programma di scienze della terra antartiche presso NSF, che sta guidando la ristrutturazione.
Refrigerante a prova di futuro
Le opzioni comuni per la sostituzione dei refrigeranti che non danneggiano lo strato di ozono e sono gas serra meno potenti includono idrofluoroolefine, propano, ammoniaca e CO2. Tutti hanno i loro vantaggi e svantaggi, incluso il fatto che alcuni sono tossici o infiammabili. Un altro grande deposito di carote di ghiaccio, in Giappone, utilizza l’ammoniaca. I gestori delle strutture degli Archivi di Denver hanno abbracciato la CO “transcritica”.2che può comportarsi come un gas e un liquido allo stesso tempo: un'opzione sempre più popolare per efficienti sistemi di refrigerazione commerciale. Jackson dice che CO2, sebbene sia un gas serra, non è infiammabile ed “è più efficiente a basse temperature di esercizio”, aggiungendo che “è difficile da quantificare, ma la CO2“sembra essere il refrigerante a bassa temperatura più a prova di futuro”.
I lavori sul nuovo congelatore NSF dovrebbero iniziare ad agosto e essere completati nel primo trimestre del 2026.
Diverse università immagazzinano le proprie carote di ghiaccio in impianti di conservazione frigorifera più piccoli. Alcuni guardano con interesse come sta andando il rinnovamento dell’NSF-ICF perché anche loro devono sostituire i refrigeranti obsoleti. “Siamo sulla stessa barca”, afferma Ellen Mosley-Thompson, paleoclimatologa presso la Ohio State University di Columbus. LaBombard afferma che la squadra di Denver è pronta e disposta ad aiutare gli altri.“Abbiamo offerto aiuto e vorremmo condividere le nostre esperienze”, afferma.