14 / 12 / 2017 by IDW

Durante años, los refrigerantes sintéticos han sido un pilar en la industria de la refrigeración comercial. En este artículo, analizaremos qué son los refrigerantes artificiales, por qué han sido tan populares para aplicaciones de refrigeración comercial, y cuáles son los pros y los contras de usarlos. Al hacerlo, también veremos cómo los refrigerantes naturales han visto un resurgimiento en el uso en aplicaciones de refrigeración modernas, y por qué muchos fabricantes recurren a los refrigerantes naturales sobre los refrigerantes artificiales para sus nuevas líneas de productos.

Los refrigerantes sintéticos más populares utilizados en el mundo moderno son los clorofluorocarbonos (CFC), los hidrofluorocarbonos (HFC) y los hidroclorofluorocarbonos (HCFC). Cuando los refrigerantes sintéticos comenzaron a utilizarse por primera vez, funcionaban de manera más eficiente que otros refrigerantes naturales debido a limitaciones tecnológicas en ese momento. Otra ventaja que los refrigerantes sintéticos tenían sobre sus contrapartes naturales era la estabilidad inherente. Los refrigerantes sintéticos no son inflamables, lo que los hace más seguros en sistemas heredados donde el fuego era una preocupación.

Desafortunadamente, los refrigerantes sintéticos tenían un par de desventajas significativas que todavía se están tratando en todo el mundo. El uso de CFC y HCFC ha sido muy regulado desde la introducción del Protocolo de Montreal. El Protocolo de Montreal buscó frenar el creciente daño a la capa de ozono que se estaba documentando a fines de la década de 1970 y en la década de 1980. Promulgado en 1989, el Protocolo de Montreal se centró específicamente en los refrigerantes que tenían un alto potencial de agotamiento del ozono (ODP), que incluía tanto CFC como HCFC. Como alternativa, los fabricantes de refrigeración comercial recurrieron a los HFC, que no tienen ningún impacto en la capa de ozono, al tiempo que mantienen los niveles inherentemente bajos de inflamabilidad de los refrigerantes sintéticos. Los HFC todavía se usan hasta el día de hoy, aunque su uso ahora se está eliminando debido a que tienen un alto potencial de calentamiento global (GWP) y se ha demostrado que contribuyen al calentamiento global.

La eliminación gradual de los HFC en las próximas dos décadas ha empujado a los fabricantes de refrigeración comercial a buscar nuevos refrigerantes que tengan un bajo ODP, bajo GWP, y que a la vez permitan una mayor eficiencia dentro de sus unidades. Una alternativa sintética a los HFC que se está explorando son las hidrofluoro olefinas (HFO). A diferencia de otros refrigerantes sintéticos populares, los HFO tienen un GWP y un ODP muy bajos, lo que hace que su contribución al calentamiento global y al agotamiento de la capa de ozono sea mucho menor. Sin embargo, el uso de HFO en la industria de refrigeración comercial es controvertido. Los defensores de las HFO argumentan que representan un refrigerante sintético que es más seguro que algunas alternativas naturales, debido a su naturaleza no inflamable, a la vez que es más ecológico que otras alternativas sintéticas. Quienes se oponen a las HFO argumentan que producen un subproducto tóxico en la atmósfera llamado ácido trifluoroacético (TFA), que puede tener un impacto perjudicial sobre todo en cuencas hidrográficas y entornos acuáticos. Además, la producción de HFO requiere la síntesis de HCFC, por lo que para que las HFO se produzcan a gran escala, también requeriría que los fabricantes también produzcan HCFC continuamente. Debido a que los AGT aparecen en el medio ambiente provenientes de fuentes tanto naturales como artificiales, la preocupación es que el uso generalizado de HFO podría dar lugar a concentraciones peligrosamente altas a lo largo del tiempo.

El impacto negativo de los refrigerantes sintéticos, junto con los cambios regulatorios que limitan cada vez más su uso, ha permitido a los fabricantes de refrigeración comercial buscar sustancias naturales alternativas. Los refrigerantes naturales más comunes incluyen hidrocarburos (HC), isobutano, propano, amoníaco y C02. Aunque algunos de estos refrigerantes se usaron ya a fines del siglo XIX y principios del XX, su uso se eclipsó con la creciente popularidad de los refrigerantes sintéticos. Durante su uso inicial, los refrigerantes naturales eran demasiado inestables como para ver una aplicación generalizada, ya que su naturaleza inflamable y las limitaciones tecnológicas en el diseño y la fabricación daban lugar a aplicaciones a veces peligrosas. Sin embargo, los fabricantes de refrigeración comercial están volviendo a estas sustancias como una solución al cambio climático y demandan unidades de refrigeración cada vez más eficientes. El diseño moderno de refrigeradores comerciales ha permitido a los fabricantes utilizar refrigerantes naturales como los HC en sistemas cerrados que son tan seguros como los sistemas que usan refrigerantes sintéticos. Las unidades de refrigeración comercial que utilizan refrigerantes naturales pueden funcionar de manera más eficiente, lo que reduce los costos de energía para el usuario final y reduce la carga de trabajo en la unidad.