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La pompa di calore è una tecnologia altamente efficiente che rende utilizzabile una fonte di calore altrimenti non direttamente utilizzabile (anergia) per il riscaldamento degli ambienti, l'acqua calda sanitaria o i processi industriali con un basso apporto di exergia (ad esempio elettricità). Ad esempio, è possibile utilizzare come fonti di calore l'aria ambiente, l'energia geotermica, l'acqua di superficie, il calore di scarto degli impianti di trattamento delle acque reflue o degli impianti industriali.
Questa tecnologia è quindi di grande importanza per coprire in modo efficiente la domanda di calore del patrimonio edilizio, del commercio e dell'industria con energia rinnovabile. Il funzionamento flessibile delle fonti e dei pozzi di calore, grazie all'integrazione di sistemi di accumulo, consente inoltre un accoppiamento orientato all'offerta tra i settori del calore e dell'elettricità. Nella sua tabella di marcia «Net Zero by 2050», l'Agenzia Internazionale dell'Energia AIE prevede, ad esempio, una quota del 55% di pompe di calore per coprire la domanda di calore nel settore edilizio.
La crescente domanda di raffreddamento e refrigerazione richiede anche il miglioramento delle apparecchiature di refrigerazione tecnologicamente identiche. Secondo il rapporto dell'AIE «The Future of Cooling», se non si migliora l'efficienza, la domanda di elettricità per la climatizzazione triplicherà a livello mondiale entro il 2050.
Le aziende e gli istituti di ricerca svizzeri sono sempre stati coinvolti in modo significativo nello sviluppo della tecnologia delle pompe di calore. Sono tuttora ben posizionati a livello internazionale, anche con ruoli di primo piano nei progetti dell'UE e dell'AIE. L'obiettivo di questo programma di ricerca dell'UFE è di espandere ulteriormente questa competenza attraverso il sostegno mirato a innovazioni lungimiranti.