Con los cambios modernos en el entorno regulatorio y los pasos estridentes que se están tomando para reducir el calentamiento global y el agotamiento del ozono, los fabricantes de refrigeración han estado trabajando para utilizar refrigerantes con bajo potencial de calentamiento global (GWP) y potencial de agotamiento del ozono (ODP). Los principales entre estos refrigerantes "verdes" son los hidrocarburos (HC) y el dióxido de carbono (CO2), cuyo uso ha aumentado en todo el mundo. Comprender por qué estos refrigerantes son actualmente populares y, en particular, por qué los HC se han convertido en el refrigerante de elección en el mundo moderno sobre el CO2, requiere analizar tanto la historia de su uso como la forma en que se utilizan en la actualidad.
Historia del CO2 y los HC como Refrigerantes
Contradiciendo su resurgimiento como refrigerantes ecológicos en la actualidad, tanto el CO2 como los HC tienen una larga historia de uso como refrigerantes. Aunque el CO2 había comenzado a experimentarse como refrigerante a mediados del s.th siglo, el primer compresor diseñado para utilizarlo no fue presentado hasta 1886 por Franz Windhauzen.[ 1 ] La mayoría de las unidades de refrigeración en ese momento utilizaban amoníaco o dióxido de azufre, que eran sustancias químicas extremadamente nocivas que también habían causado explosiones en sistemas defectuosos.[ 2 ] Los sistemas basados en amoníaco también eran muy ineficientes y más caros, lo que aumentaba aún más el atractivo de la transición al CO2.[ 3 ] El CO2, por otro lado, era económico, no tóxico y no inflamable, lo que llevó a su uso en una variedad de diferentes aplicaciones de refrigeración. En particular, los sistemas que usaban compresores de tamaño pequeño, como el almacenamiento de alimentos en cocinas, restaurantes, barcos y hospitales, eran ideales para las unidades de refrigeración basadas en CO2. A medida que los diseños continuaron desarrollándose, comenzó a verse el uso de CO2 fuera del almacenamiento de alimentos, con unidades comúnmente utilizadas para sistemas de comodidad en hoteles, teatros y restaurantes.[ 4 ]
Compitiendo con los sistemas de refrigeración basados en CO2 y amoníaco, los sistemas basados en HC estuvieron en uso a principios del siglo XX.th siglo también. Los HC se usaron por primera vez como refrigerantes ya en 1867 y se mantuvieron en uso en un nivel limitado hasta la introducción de los refrigerantes de clorofluorocarbono (CFC) en la década de 1930.[ 5 ] Varias limitaciones diferentes limitaron el uso de HC en sus comienzos y continuaron limitando su uso hasta hace relativamente poco tiempo. Principalmente, la inflamabilidad y la volatilidad de los HC eran más altas que las de otros refrigerantes en ese momento, y había limitaciones tecnológicas que permitían la implementación segura y generalizada de dispositivos basados en HC.[ 6 ]
Hidrocarburos Hoy
El impacto ambiental de los refrigerantes de uso común en la actualidad, como los clorofluorocarbonos (CFC), los hidroclorofluorocarbonos (HCFC) y los hidrofluorocarbonos (HFC), junto con los cambios regulatorios que limitan o eliminan su uso, ha resultado en un resurgimiento del interés y el uso de refrigerantes HC. Hay varios HC diferentes en uso como refrigerantes, incluidos propano, butano, propileno, ciclopropano, isobuteno y dimetil éter. Estas sustancias consisten principalmente en hidrógeno y carbono, son sustancias naturales y pueden producirse como subproductos de la destilación. Esto los hace ampliamente disponibles y económicos para su uso como refrigerantes.
Sin embargo, el aspecto más atractivo de utilizar HC como refrigerantes es su efecto sobre el medio ambiente; tienen cero ODP y muy bajo GWP. A pesar de su baja toxicidad y bajo impacto ambiental, hasta hace poco tiempo el uso de HC como refrigerantes estaba limitado debido a su inflamabilidad.[ 7 ] Sin embargo, con el manejo adecuado y dentro de un sistema cerrado, se ha demostrado que los HC son una alternativa segura a los HFC y otros refrigerantes nocivos para el medio ambiente.[ 8 ] Además, se ha demostrado que los HC son más eficientes que los refrigerantes menos ecológicos cuando se usan como reemplazo directo en ciertos sistemas.[ 9 ]
El uso de HC como reemplazo de los refrigerantes que dañan el medio ambiente es una dirección positiva tanto para los consumidores como para el medio ambiente. Los HC cuestan menos, son menos tóxicos tanto para los humanos como para el medio ambiente y funcionan de manera más eficiente que otros sistemas. Otros países en todo el mundo ya han comenzado la transición a sistemas basados en HC, con India y China en particular comenzando a usar ampliamente HC en refrigeradores domésticos.[ 10 ] A medida que más países continúan adoptando HC, la eficiencia de las unidades de refrigeración, desde grandes dobles o refrigeradores de una puerta a los pequeños refrigeradores de mostrador, aumentará mientras que el impacto ambiental seguirá disminuyendo.
[ 1 ] William S. Bodinus, "El ascenso y la caída de los sistemas de dióxido de carbono", Revista ASHRAE Abril, 1999: 37.
[ 2 ] Ibid., 38.
[ 3 ] George C. Briley, “Una historia de la refrigeración”, Revista ASHRAE noviembre de 2004: 32.
[ 4 ] Bodinus, "Sistemas de dióxido de carbono", 38-42.
[ 5 ] K. Harby, "Hidrocarburos y sus mezclas como alternativas a los refrigerantes halogenados nocivos para el medio ambiente: una descripción actualizada" Revisiones de energías renovables y sostenibles 73 (2017): 1250.
[ 6 ] Ibíd., 1250-1252.
[ 7 ] Ibid., 1250.
[ 8 ] “Emiratos Árabes Unidos: Refrigerantes ecológicos para ayudar a reducir el calentamiento global”. Informe Mena, Diciembre 22, 2016. Problemas globales en contexto.
[ 9 ] K. Harby, “Hidrocarburos y sus mezclas”, 1253-1262.
[ 10 ] Ibid., 1252.
