Refrigerante ecológico
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Los refrigerantes ecológicos contribuyen de manera importante no sólo a la preservación ambiental, sino también a la reducción del consumo de energía y a la seguridad.
Sumario
Introducción
El uso de la refrigeración se expande rápidamente a nivel mundial, no sólo para conservar alimentos, sino también en el campo de la medicina, de la climatización de recintos industriales y edificios, e incluso en el uso doméstico.
De manera paralela a este desarrollo, los refrigerantes utilizados también han ido evolucionando, condicionados en buena medida por factores ambientales. Así, se ha pasado de aquellos que destruían la capa de ozono a los llamados “ecológicos”, los cuales están en pleno desarrollo.
Evolución Ecológica de los refrigerantes
Durante largas décadas del siglo pasado, la industria de la refrigeración recurrió al uso de compuestos Clorofluorocarbonos (CFC) e Hidroclorofluorocarbonos (HCFC) que desde 1974 comenzaron a ser cuestionados por su efecto destructor de la capa de ozono. Los átomos de cloro en la estratosfera disocian el ozono, formado por tres átomos de oxígeno, dando lugar a compuestos de cloro-oxígeno y oxígeno molecular, los cuales no interfieren con la radiación ultravioleta. Como sustitutos a estos compuestos se empezaron a desarrollar luego los hidrofluorocarbonos (HFC). Uno de los más difundidos es el R-134 A (tetrafluoretano) que se ha usado en reemplazo del R-12 (CFC) y R-22 (HCFC).
Estos nuevos refrigerantes no afectan la capa de ozono, pero tienen un elevado potencial de calentamiento global. Los HFCs tienen potenciales de efecto invernadero superiores en más de mil veces al del anhídrido carbónico, que es el gas de invernadero por excelencia. Sobre este escenario, las investigaciones actuales apuntan a la búsqueda de una nueva generación de refrigerantes denominados “ecológicos”.
Requisitos que deben reunir los refrigerantes ecológicos
- No contribuir a la destrucción de la capa de ozono ni al efecto invernadero.
- Tener una buena performance en el ciclo de refrigeración (lo que significa ahorro de energía), bajos costos de manufactura, cortos tiempos de vida atmosférica, y baja inflamabilidad y toxicidad)
Impacto ambiental de los refrigerantes ecológicos
Estos compuestos aportan de manera importante no sólo a la preservación ambiental, sino también a la reducción de consumo de energía y a la seguridad, previniendo riesgos de explosión y liberación al ambiente de elementos tóxicos. Cabe indicar que la mayor eficiencia también es un rasgo característico de los refrigerantes ecológicos, lo que aumenta el costo de los equipos que los utilizan.
Refrigerantes ecológicos más usados
Amoníaco(R-717)
Es el más usado, pues no degrada la capa de ozono ni contribuye al efecto invernadero. Tiene alta performance como refrigerante: alta conductividad térmica, que facilita la transferencia de calor. Por su alto calor latente de evaporación (10 veces superior al R-22, por ejemplo), la cantidad de refrigerante necesario en una situación dada es menor, lo que favorece su uso en aplicaciones de gran escala.
R-410 A
Este compuesto aparece entre las sustancias de mayor presencia en el mercado, sobre todo en el área de aire acondicionado en reemplazo del R-22. Para sustituir este compuesto en una época se utilizó bastante el R-407, pero su inestabilidad generó problemas en la aplicación, así es que hoy se usa muy poco.
Ecofreeze 12
Este refrigerante se promueve como sustituto directo de los convencionales R-12 y R-134 A, con aplicaciones en refrigeración doméstica, comercial y aire acondicionado de automóviles.
R-600 A (isobutano)
Este es otro producto que tiene ventajas ecológicas considerables y actualmente se usa en equipos de refrigeración doméstica producidos por firmas europeas.
Tendencia internacional
Está marcada por la búsqueda intensa de nuevos materiales para constituir refrigerantes o para producir mezclas que cumplan esta función. En ese contexto, una posibilidad es usar hidrocarburos naturales, que tienen un bajo potencial de efecto invernadero, pero son inflamables. Otras alternativas son sustancias fluoradas como éteres, hidrocarburos cíclicos, aminas, cetonas y compuestos de azufre (silanos).
Inconvenientes
El mayor problema de estas sustancias es que sus datos termodinámicos (ecuación de estado) y propiedades físicas tales como viscosidad, conductividad térmica y calor latente de evaporación no están claramente determinadas o están escasamente disponibles. Estos datos son necesarios para evaluar su performance en el proceso de evaporación, compresión y condensación, a fin de conocer completamente los beneficios operacionales y de costos que conlleva su aplicación en el ciclo de refrigeración.
