Più caldo, più condizionatori, più caldo – un paradosso da risolvere

I condizionatori ci salvano la vita. E, allo stesso tempo, contribuiscono a peggiorarla. È uno dei paradossi più scomodi della crisi climatica: lo strumento che usiamo per proteggerci dal caldo estremo è anche una delle cause che lo rendono più frequente e più intenso. Ma la scienza dei materiali sta lavorando a soluzioni che, fino a pochi anni fa, sembravano fantascienza — e che oggi cominciano a essere pronte.

I condizionatori che ci raffrescano ma scaldano il pianeta

Di fronte alle ondate di calore che colpiscono ogni continente — e che in Europa causano circa 175.000 morti l’anno legate al caldo — la risposta istintiva di chi ne ha la possibilità economica è dotarsi di condizionatori. È comprensibile. Ma è qui che nasce il paradosso.

Raffreddare noi stessi e i nostri alimenti — aria condizionata e refrigerazione insieme — produce oggi circa il 7% delle emissioni globali di gas serra: più o meno quanto l’intera industria del cemento a livello mondiale. Se la tecnologia non farà passi avanti sostanziali e la crescita della domanda continuerà al ritmo attuale, trainata soprattutto dalle economie emergenti (dove il possesso di condizionatori aumenta del 10-15% l’anno), quella quota potrebbe quasi raddoppiare entro il 2050.

Il raffreddamento meccanico scalda il clima in due modi distinti. Il primo riguarda i refrigeranti: i gas che circolano nei condizionatori, quando fuoriescono, sono spesso migliaia di volte più potenti della CO₂ come gas serra. Il secondo riguarda l’elettricità: far funzionare tutti questi apparecchi assorbe già quasi il 10% del consumo energetico mondiale, una quota che si prevede possa triplicare entro metà secolo. Secondo le proiezioni dell’Agenzia Internazionale per l’Energia (IEA), tra oggi e il 2030 la domanda di elettricità per il raffreddamento crescerà persino più velocemente di quella dei data center.

Il meccanismo che ne risulta è un classico ciclo di retroazione positiva, dello stesso tipo di quello che lega il ghiaccio marino alla temperatura globale: più caldo genera più richiesta di condizionatori, che genera più emissioni, che genera ancora più caldo.

Tre miliardi senza accesso, altrettanti con un accesso che non funziona bene

C’è però una seconda dimensione del problema, meno discussa ma altrettanto urgente. Circa 3,5 miliardi di persone vivono oggi in regioni dal clima caldo, e la maggior parte di loro non ha accesso ai condizionatori. Non per scelta, ma per ragioni economiche: il costo di acquisto e di gestione resta proibitivo per gran parte della popolazione mondiale, anche dove l’elettricità è disponibile. Sono, non a caso, esattamente le popolazioni più esposte allo stress termico: circa 800 milioni di persone nelle economie a basso reddito sperimentano già aumenti di stress da calore due o tre volte superiori rispetto ai paesi ricchi.

Dall’altra parte dello spettro ci sono invece le popolazioni che il condizionatore ce l’hanno, ma lo usano in edifici progettati nel modo sbagliato che d’estate si trasformano in forni. In questi casi il condizionatore lavora al massimo per compensare un involucro edilizio che gioca contro di lui — uno dei motivi per cui, a parità di temperatura, un’ondata di calore in Europa può uccidere molte più persone che in Arizona, dove l’edilizia è storicamente pensata per il caldo.

La revisione scientifica: Santamouris e Vasilakopoulou

A inizio luglio 2026 il professor Matthaios Santamouris, dell’Università del Nuovo Galles del Sud a Sydney — tra i massimi esperti mondiali di mitigazione del calore urbano — ha pubblicato con Konstantina Vasilakopoulou una revisione sistematica su Nature Reviews Clean Technology, che rappresenta oggi la sintesi più aggiornata sulle alternative al condizionamento meccanico.

La tesi centrale è che il raffreddamento passivo non debba più essere considerato un dettaglio architettonico di nicchia, ma un’infrastruttura essenziale per un mondo che si scalda. La revisione analizza sistematicamente cinque famiglie di tecnologie — ventilazione, controllo solare, raffreddamento evaporativo, raffreddamento radiativo e materiali ad alta inerzia termica — valutando per ciascuna lo stadio di sviluppo, i benefici, i limiti e le condizioni climatiche in cui funzionano meglio. Alcune, come la ventilazione e il controllo solare, sono già tecnologie mature; altre, come i materiali per il raffreddamento radiativo, sono ancora in fase di sviluppo avanzato ma progrediscono rapidamente.

Mandare il calore nello spazio: la fisica del raffreddamento radiativo

Tra tutte le tecnologie esaminate, quella che ha fatto i progressi più rapidi nell’ultimo decennio è il raffreddamento radiativo passivo, e il principio fisico su cui si basa è tanto semplice quanto elegante.

Ogni superficie calda emette radiazione infrarossa. L’atmosfera terrestre ha una “finestra” di trasparenza — tra 8 e 13 micrometri di lunghezza d’onda — attraverso cui questa radiazione può sfuggire direttamente verso lo spazio, senza essere trattenuta dall’atmosfera. Lo spazio profondo, a circa -270 °C, è il dissipatore di calore più grande immaginabile: gratuito, inesauribile, sempre disponibile.

Sviluppando materiali capaci di riflettere la luce solare in ingresso mentre emettono fortemente radiazione proprio in quella finestra spettrale, è possibile mantenere una superficie più fresca dell’aria circostante anche in pieno giorno. I materiali più promettenti — a base di materiali inorganici o cellulosa — hanno già dimostrato di poter ridurre la temperatura di un edificio di oltre 8 °C di giorno e 10 °C di notte, con conseguente calo del fabbisogno di aria condizionata.

Un tetto o una facciata rivestiti con questi materiali non richiedono elettricità, non usano refrigeranti, non producono emissioni: si limitano a emettere calore verso lo spazio in modo molto più efficiente di quanto farebbe una superficie normale. Fino a pochi anni fa la sfida era produrli su scala e a costi accessibili. Oggi quella barriera sta cadendo: la revisione cita, tra gli sviluppi più recenti, un idrogel capace di combinare raffreddamento radiativo ed evaporativo con proprietà ignifughe, e un sistema “tandem” radiativo-evaporativo pensato per funzionare di giorno indipendentemente dalle condizioni atmosferiche.

Il freddo senza compressore: magneti, elettricità, materiali elastici

Accanto al raffreddamento passivo, la ricerca avanza anche su una seconda frontiera: tecnologie di raffreddamento attivo che non usano né il compressore a vapore dei condizionatori tradizionali né i refrigeranti dannosi che li accompagnano.

Si tratta di metodi allo stato solido — magnetocalorico, elettrocalorico ed elastocalorico — che sfruttano proprietà fisiche di alcuni materiali per generare freddo senza gas refrigeranti. Il raffreddamento magnetocalorico, ad esempio, sfrutta il fatto che certi materiali si riscaldano quando vengono magnetizzati e si raffreddano quando vengono smagnetizzati: un ciclo che può alimentare pompe di calore ad alta efficienza.

La tecnologia considerata più promettente dalla revisione è però quella elettrocalorica: materiali ceramici o polimerici che cambiano temperatura quando viene applicato o rimosso un campo elettrico. I prototipi più avanzati hanno già dimostrato efficienze superiori a quelle dei migliori compressori a vapore oggi in commercio, con ingombro e peso molto inferiori, senza gas refrigeranti e senza parti in movimento. Uno studio pubblicato su Science nel 2023, citato nella revisione, ha dimostrato un dispositivo elettrocalorico capace di raffreddare in modo significativo con un consumo energetico minimo — aprendo di fatto la strada alla sua commercializzazione. Alcuni ricercatori la paragonano al salto tecnologico che i LED hanno rappresentato per l’illuminazione.

Raffreddamento evaporativo: una tecnologia vecchia di mille anni

Non tutte le tecnologie discusse dalla revisione sono nuove. Il raffreddamento evaporativo sfrutta un principio noto da millenni: l’evaporazione dell’acqua assorbe calore dall’ambiente, abbassandone la temperatura.

I tradizionali badgir iraniani — le torri del vento che si trovano ancora oggi in molte città storiche del Medio Oriente — catturavano il vento in quota, lo convogliavano attraverso vasche d’acqua o materiali umidi, e distribuivano aria fresca negli ambienti sottostanti senza alcuna energia meccanica. Funzionavano a 40 °C, prima ancora che esistesse l’elettricità. La ricerca moderna sta re-ingegnerizzando lo stesso principio con materiali avanzati.

Ne fanno parte anche le cosiddette cooling paints: vernici speciali con pigmenti ad alta riflettività e proprietà emissive calibrate, capaci di ridurre la temperatura superficiale di un edificio di 5-15 °C rispetto a una vernice convenzionale. E i tetti verdi e le pareti vegetate, che combinano l’evapotraspirazione delle piante con l’isolamento termico, riducendo insieme il fabbisogno di raffreddamento e il contributo all’isola di calore urbana.

Il nodo irrisolto: chi ne ha più bisogno ha meno accesso

Ed è qui che la tecnologia incontra la politica, e la faccenda si fa più difficile. Le tecnologie di raffreddamento passivo hanno un vantaggio strutturale rispetto ai condizionatori tradizionali: il costo operativo è pari o vicino allo zero. Non consumano elettricità in modo significativo, non richiedono manutenzione costante, non dipendono da una rete elettrica stabile.

Questo le renderebbe teoricamente ideali proprio per le comunità a basso reddito nelle zone tropicali e subtropicali — le stesse popolazioni che più soffrono lo stress da calore e meno possono permettersi il condizionamento meccanico. Il problema è il costo iniziale di integrazione negli edifici esistenti, che resta un ostacolo importante in assenza di politiche pubbliche di supporto. Come sottolinea la revisione, servono politiche mirate sia per incoraggiare l’adozione del raffreddamento passivo dove oggi si dipende dal condizionamento meccanico, sia per renderlo accessibile a chi non ha alcuna forma di raffreddamento.

La conclusione della revisione è netta: le soluzioni tecniche esistono, o sono in fase di sviluppo avanzato. La sfida che resta aperta non è più scientifica, ma politica ed economica.

Il futuro del freddo artificiale

Come ha sintetizzato lo stesso Santamouris: “Non possiamo affidarci al condizionamento d’aria per salvarci da un futuro più caldo.”

Non è un invito a rinunciare al raffreddamento, ma a ripensarlo radicalmente: integrando soluzioni passive negli edifici nuovi e in quelli ristrutturati, sviluppando materiali che emettono calore verso lo spazio invece di pomparlo nell’aria delle città, scalando tecnologie elettrocaloriche e magnetocaloriche prive di refrigeranti, e costruendo politiche pubbliche che rendano questi strumenti accessibili a chi ne ha più bisogno. Il freddo che non scalda il pianeta non è più fantascienza: è, letteralmente, uno dei cantieri più affollati della scienza dei materiali nel 2026.

Questo articolo è una rielaborazione di un post pubblicato sulla pagina Facebook Yuri’s Climate Change Symposium – For a better climate understanding – immagine articolo “Jakarta, Indonesia – agosto 2024” di Adi Fauzanto

Fonti scientifiche

• Santamouris, M. & Vasilakopoulou, K., “Passive cooling for the built environment”, Nature Reviews Clean Technology (2026). DOI: 10.1038/s44359-026-00177-y
• “Air conditioning is not enough to keep people cool — can scientists find an alternative?”, Nature (luglio 2026).
• Zhao, X. et al., “Electrocaloric refrigeration”, Science 382, 684–691 (2023). DOI: science.adi2224
• Pavanello, F. et al., “International comparison of cooling demand and electricity use for air conditioning”, Nature Communications 12, 6460 (2021). DOI: 10.1038/s41467-021-26592-2
• Zhu, J. et al., “Promising radiative cooling materials and their application in construction”, Polymers 18(5), 596 (2026). DOI: 10.3390/polym18050596
• Manara, J. et al., “Passive radiative cooling materials with special focus on the reduction of urban heat island effect”, International Journal of Thermophysics 46, 58 (2025). DOI: 10.1007/s10765-025-03529-1
• “Human cooling solutions: alternatives to conventional cooling”, Frontiers in Thermal Engineering (2026). DOI: 10.3389/fther.2026.1602847
• International Energy Agency (IEA), “The Future of Cooling”
• Volts podcast, “How to keep people cool without making the planet even hotter” (giugno 2026)

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