Com mudanças modernas no ambiente regulatório e medidas estritas sendo tomadas para reduzir o aquecimento global e a destruição do ozônio, os fabricantes de refrigeração têm trabalhado para utilizar refrigerantes com baixo potencial de aquecimento global (GWP) e potencial de destruição do ozônio (ODP). Em primeiro lugar entre esses refrigerantes “verdes” estão os hidrocarbonetos (HC's) e o dióxido de carbono (CO2), que têm experimentado um surto de uso em todo o mundo. Entender por que esses refrigerantes são populares atualmente e, em particular, por que os HCs se tornaram o refrigerante preferido no mundo moderno em detrimento do CO2 requer uma análise da história de seu uso e de como estão sendo usados hoje.
História do CO2 e HC como refrigerantes
Desmentindo seu ressurgimento como refrigerantes verdes hoje, tanto o CO2 quanto o HC têm uma longa história de uso como refrigerantes. Embora o CO2 tenha começado a ser experimentado como refrigerante em meados de 19th século, o primeiro compressor projetado para utilizá-lo não foi introduzido até 1886 por Franz Windhauzen.[1] A maioria das unidades de refrigeração naquela época utilizava amônia ou dióxido de enxofre, que eram produtos químicos extremamente nocivos que também causavam explosões em sistemas com falha.[2] Os sistemas baseados em amônia também eram altamente ineficientes e mais caros, aumentando ainda mais o apelo da transição para CO2.[3] O CO2, por outro lado, era barato, não tóxico e não inflamável, o que levou ao seu uso em diversas aplicações de refrigeração. Particularmente, os sistemas que usavam compressores de pequeno porte, como armazenamento de alimentos em cozinhas, restaurantes, navios e hospitais, eram ideais para unidades de refrigeração baseadas em CO2. À medida que os projetos continuaram a se desenvolver, o uso de CO2 fora do armazenamento de alimentos começou a ser visto, com unidades comumente usadas para sistemas de conforto em hotéis, teatros e restaurantes.[4]
Competindo ao lado de sistemas de refrigeração baseados em CO2 e amônia, os sistemas baseados em HC estavam em uso no início dos anos 20.th século também. Os HCs foram usados pela primeira vez como refrigerantes em 1867 e permaneceram em uso em um nível limitado até a introdução dos refrigerantes de clorofluorcarbono (CFC) na década de 1930.[5] Várias restrições diferentes limitaram o uso de HCs no início e continuaram a limitar seu uso até recentemente. Principalmente, a inflamabilidade e a volatilidade do HC eram maiores do que outros refrigerantes na época, e havia limitações tecnológicas que permitiam a implementação segura e generalizada de dispositivos baseados em HC.[6]
hidrocarbonetos hoje
O impacto ambiental dos refrigerantes comumente usados hoje, como clorofluorcarbonos (CFCs), hidroclorofluorcarbonos (HCFCs) e hidrofluorcarbonos (HFCs), juntamente com as mudanças regulatórias que limitam ou eliminam seu uso, resultaram em um ressurgimento do interesse e uso de refrigerantes HC. Há vários HCs diferentes em uso como refrigerantes, incluindo propano, butano, propileno, ciclopropano, isobuteno e éter dimetílico. Essas substâncias consistem principalmente de hidrogênio e carbono, são substâncias que ocorrem naturalmente e podem ser produzidas como subprodutos da destilação. Isso os torna amplamente disponíveis e baratos para uso como refrigerantes.
No entanto, o aspecto mais atraente da utilização de HCs como refrigerantes é seu efeito no meio ambiente; eles têm ODP zero e GWP muito baixo. Apesar de sua baixa toxicidade e baixo impacto ambiental, até recentemente o uso de HCs como refrigerantes era limitado devido à sua inflamabilidade.[7] No entanto, com o manuseio adequado e dentro de um sistema fechado, os HCs provaram ser uma alternativa segura aos HFCs e outros refrigerantes prejudiciais ao meio ambiente.[8] Além disso, os HCs demonstraram ser mais eficientes do que os refrigerantes menos ecológicos quando usados como substitutos imediatos em certos sistemas.[9]
O uso de HCs como um substituto para refrigerantes prejudiciais ao meio ambiente é uma direção positiva tanto para os consumidores quanto para o meio ambiente. Os HCs custam menos, são menos tóxicos para os seres humanos e para o meio ambiente e operam com mais eficiência do que outros sistemas. Outros países em todo o mundo já começaram a transição para sistemas baseados em HC, com a Índia e a China em particular começando a usar amplamente HCs em refrigeradores domésticos.[10] À medida que mais países continuam a adotar HCs, a eficiência das unidades de refrigeração, de grandes unidades duplas ou refrigeradores de porta única a pequenos refrigeradores de bancada, aumentará enquanto o impacto ambiental continuará a diminuir.
[1] William S. Bodinus, “A ascensão e queda dos sistemas de dióxido de carbono”, Jornal ASHRAE Abril, 1999: 37.
[2] Ibid., 38.
[3] George C. Briley, “Uma História da Refrigeração”, Jornal ASHRAE Novembro de 2004: 32.
[4] Bodinus, "Sistemas de Dióxido de Carbono", 38-42.
[5] K. Harby, “Hidrocarbonos e suas misturas como alternativas aos refrigerantes halogenados hostis ao meio ambiente: uma visão geral atualizada,” Avaliações de energia renovável e sustentável 73 (2017): 1250.
[6] Ibidem, 1250-1252.
[7] Ibid., 1250.
[8] “Emirados Árabes Unidos: refrigerantes ecológicos para ajudar a reduzir o aquecimento global.” Relatório Mena, Dezembro 22, 2016. Questões Globais em Contexto.
[9] K. Harby, "Hidrocarbonetos e suas misturas", 1253-1262.
[10] Ibid., 1252.
