December 14, 2017 by IDW

14 de dezembro de 2017 por IDW

Durante anos, os refrigerantes sintéticos têm sido o principal suporte da indústria de refrigeração comercial. Neste artigo, vamos discutir o que são os refrigerantes feitos pelo homem, por que eles foram tão populares para as aplicações comerciais de refrigeração e quais os prós e os contras de usá-los. Ao fazê-lo, também veremos como os refrigerantes naturais viram um ressurgimento em uso em aplicações de refrigeração modernas e por que muitos fabricantes estão se voltando para refrigerantes naturais através de refrigerantes feitos pelo homem para suas mais novas linhas de produtos.

Os refrigerantes sintéticos mais utilizados no mundo moderno são clorofluorocarbonos (CFCs), hidrofluorocarbonos (HFCs) e hidroclorofluorocarbonos (HCFCs). Quando os refrigerantes sintéticos começaram a ser utilizados, eles operaram de forma mais eficiente do que outros refrigerantes naturais devido às limitações tecnológicas no momento. Outra vantagem que os refrigerantes sintéticos tiveram em relação às suas contrapartes naturais era a estabilidade inerente. Os refrigerantes sintéticos não são inflamáveis, tornando-os mais seguros em sistemas legados onde o incêndio era uma preocupação.

Infelizmente, os refrigerantes sintéticos tiveram algumas desvantagens significativas que ainda estão sendo tratadas em todo o mundo. O uso de CFC e HCFC tem sido fortemente regulamentado desde a introdução do Protocolo de Montreal. O Protocolo de Montreal procurou conter o crescente dano à camada de ozônio que estava sendo documentado no final da década de 1970 e 1980. Promulgada em 1989, o Protocolo de Montreal visava especificamente refrigerantes com alto potencial de depleção de ozônio (ODP), que incluía CFCs e HCFCs. Como alternativa, os fabricantes de refrigeração comercial transformaram-se em HFC, que não têm impacto na camada de ozônio, mantendo os níveis de inflamabilidade inerentemente baixos de refrigerantes sintéticos. Os HFC ainda estão em uso até hoje, embora o uso deles esteja sendo eliminado, já que eles têm um alto potencial de aquecimento global (GWP) e demonstraram contribuir para o aquecimento global.

A eliminação progressiva dos HFCs nas próximas décadas levou os fabricantes de refrigeração comercial a procurarem novos refrigerantes com baixo PNO, baixo GWP, e ainda assim permitem maior eficiência dentro de suas unidades. Uma alternativa sintética aos HFC’s que está sendo explorada é hidrofluoro olefinas (HFOs). Ao contrário dos outros refrigerantes sintéticos populares, os HFOs têm um GWP e um ODP muito baixos, tornando sua contribuição para o aquecimento global e o esgotamento do ozônio muito menores. No entanto, o uso de HFOs na indústria de refrigeração comercial é controverso. Os defensores de HFOs argumentam que representam um refrigerante sintético que é mais seguro do que algumas alternativas naturais, devido à sua natureza não inflamável, ao mesmo tempo em que é mais ecológico do que outras alternativas sintéticas. Aqueles que se opõem aos HFOs argumentam que produzem um subproduto tóxico na atmosfera chamado ácido trifluoroacético (TFA), o que pode ter um impacto prejudicial particularmente nas bacias hidrográficas e nos ambientes aquáticos. Além disso, a produção de HFOs requer síntese de HCFCs, portanto, para que HFOs sejam produzidos em grande escala, exigiria que os fabricantes continuamente produzissem HCFCs também. Como os TFAs aparecem no meio ambiente, tanto de fontes naturais como artificiais, a preocupação é que o uso generalizado de HFOs pode resultar em concentrações perigosamente altas ao longo do tempo.

O impacto negativo dos refrigerantes sintéticos, em conjunto com mudanças regulatórias que limitam cada vez mais seu uso, permitiu aos fabricantes de refrigeração comercial buscar substâncias naturais alternativas. Os refrigerantes naturais mais comuns incluem hidrocarbonetos (HC), isobutano, propano, amoníaco e C02. Embora alguns desses refrigerantes tenham sido utilizados até o final do século 19 e início do século XX, seu uso se tornou eclipsado com a crescente popularidade dos refrigerantes sintéticos. Durante o seu uso precoce, os refrigerantes naturais eram muito instáveis ​​para ver uma aplicação generalizada, pois sua natureza inflamável e as restrições tecnológicas no projeto e na fabricação resultaram em aplicações às vezes perigosas. No entanto, os fabricantes de refrigeração comercial estão retornando a essas substâncias como uma solução para as mudanças climáticas e exigem unidades de refrigeração cada vez mais eficientes. O design de refrigerador comercial moderno permitiu que os fabricantes usassem refrigerantes naturais, como os HC em sistemas fechados, que são tão seguros quanto os sistemas que utilizam refrigerantes sintéticos. As unidades comerciais de refrigeração que utilizam refrigerantes naturais são capazes de operar de forma mais eficiente, o que reduz os custos de energia para o usuário final e reduz a carga de trabalho na própria unidade. Os refrigerantes naturais, como os HC, também são muito mais ecológicos do que as alternativas sintéticas, o que permitiu que os fabricantes de refrigeração comercial projetassem refrigeradores que sejam antecipados contra novas mudanças regulatórias.