Anche nei media italiani hanno iniziato a comparire pubblicazioni secondo cui le pompe di calore elastocaloriche potrebbero essere diverse volte più efficienti dei sistemi tradizionali e sarebbero destinate a sostituirli a breve. Tuttavia, i portali tecnici specializzati spiegano che simili affermazioni non corrispondono ai dati scientifici reali. In realtà, la ricerca nel campo dell’elastocalorica appare promettente, ma allo stato attuale resta confinata alla fase di laboratorio e non è direttamente collegata alle tecnologie per il riscaldamento degli edifici. Il principio di funzionamento di questi sistemi è infatti profondamente diverso da quello delle soluzioni oggi più diffuse.
Per ora si tratta di prototipi con la potenza di una piccola ventola
Il principio di funzionamento delle pompe di calore elastocaloriche si basa sulla deformazione ciclica di leghe di nichel e titanio, note come NiTi, che durante questo processo modificano leggermente la propria temperatura e sono in grado di assorbire o rilasciare energia termica. Su questa tecnologia stanno lavorando da tempo diversi centri di ricerca europei, compresi quelli italiani e tedeschi.
Tuttavia, i prototipi oggi esistenti dispongono di una potenza termica di appena pochi watt. Questo significa che le loro capacità non sono paragonabili a quelle delle moderne pompe di calore a compressione utilizzate negli edifici residenziali, dove sono richieste potenze comprese fra alcuni e diverse decine di kilowatt, oltre a una stabilità di funzionamento garantita per migliaia di ore ogni anno.
La distanza tra queste due tecnologie è oggi così ampia che non si può ancora parlare di una concorrenza reale. Secondo le valutazioni degli esperti, i prototipi attuali hanno una potenza più simile a quella di una ventola per computer che a quella di un impianto di riscaldamento domestico.
L’elastocalorica è ancora lontana da un’applicazione pratica
Una panoramica sulle possibilità dell’elastocalorica è stata presentata nel lavoro scientifico Performance overview of caloric heat pumps: Update 2024, elaborato da un’università all’interno di un centro di ricerca europeo. Questa analisi comprende centinaia di esperimenti e decine di pubblicazioni scientifiche.
I principali risultati sono i seguenti:
- Il coefficiente di prestazione COP dei prototipi è pari a circa 1–2 in condizioni termiche tipiche del riscaldamento degli edifici.
- L’efficienza rispetto al ciclo inverso ideale di Carnot non supera il 20%.
- La potenza termica dei dispositivi si colloca normalmente tra 1 e 30 watt e solo raramente raggiunge circa 100 watt.
Per confronto, le moderne pompe di calore a compressione, nelle stesse condizioni, raggiungono valori di COP compresi tra 3 e 6 e un’efficienza del 40–60%. Inoltre, si distinguono per l’elevata affidabilità e per una durata operativa che può arrivare a 20–25 anni, mentre la loro potenza copre una gamma che va da pochi kilowatt fino a diverse decine di megawatt.
Gli esperti sottolineano che, allo stato attuale, l’elastocalorica non può essere considerata un’alternativa concreta ai sistemi di riscaldamento già esistenti. In futuro questa tecnologia potrebbe trovare applicazione nel raffrescamento degli edifici, ma ciò richiederà ulteriori studi e sviluppi.
Non bisogna confondere i modelli al computer con la realtà
Le affermazioni sensazionalistiche sulla “efficienza cinque volte superiore” delle pompe di calore elastocaloriche si basano esclusivamente sui risultati di simulazioni informatiche. Questi modelli prendono in esame condizioni ideali e intervalli di temperatura molto ristretti, che non corrispondono alle reali condizioni di utilizzo.
Tali calcoli non tengono conto delle dispersioni termiche, delle resistenze dei flussi e dei limiti propri dei materiali NiTi. Per questo producono risultati sovrastimati, che poi vengono ripresi nei comunicati stampa.
Nella pratica, invece, le misurazioni reali di laboratorio mostrano prestazioni molto più contenute. In condizioni vicine all’impiego domestico, il COP dell’elastocalorica rimane nell’intervallo 1–2, il che la rende meno efficiente rispetto alle soluzioni tradizionali.
Non oggi e non domani
Oggi l’elastocalorica resta una direzione di ricerca promettente, soprattutto nel settore del raffrescamento. Tuttavia, per poter essere impiegata nel riscaldamento sarà necessario risolvere una serie di problemi importanti: aumentare la durata dei materiali, migliorare l’efficienza di funzionamento con differenze di temperatura più elevate e sviluppare dispositivi completi e realmente utilizzabili.
Si tratta di un percorso che potrebbe richiedere decenni. Al momento, questa tecnologia non è pronta a sostituire le pompe di calore che sono già ampiamente utilizzate in Italia e negli altri Paesi europei.
Perché è importante guardare con senso critico alle “sensazioni” mediatiche
Le pubblicazioni su presunte tecnologie rivoluzionarie per il riscaldamento compaiono sempre più spesso nei media europei, compresi quelli italiani. Non di rado si basano su conclusioni semplificate o su dati incompleti, con il rischio di creare confusione.
Gli esperti invitano quindi a basarsi su ricerche scientifiche verificate e su tecnologie reali già disponibili sul mercato. Sono proprio queste soluzioni a svolgere oggi un ruolo chiave nella transizione energetica, garantendo un riscaldamento e un raffrescamento affidabili degli edifici.
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