Naturales y Amigables

Si de "enemigos" y "amigos" se trata, un grupo importante de gases refrigerantes son los primeros para la capa de ozono y los segundos para el calentamiento global. O sea, su impacto ambiental es significativo, ya que su emisión permite que un volumen mayor y más peligroso de rayos ultravioleta llegue a la superficie de la tierra, y además contribuye a aumentar la temperatura del planeta.

Los refrigerantes más nocivos son los del tipo hidroclorofluorocarbonos (HCFC), por lo que en 2007, bajo el marco del Protocolo de Montreal, se definió un calendario para su reducción paulatina a nivel mundial a partir del 1 de enero de 2013. En concreto, se espera que al año 2030 su consumo (importaciones) haya disminuido en un 97,5%, quedando solo un 2,5% exclusivo para mantenciones de sistemas de refrigeración y aire acondicionado. Y que desde el 2040 se prohíban estas sustancias en su totalidad.

En Chile, según antecedentes del Ministerio del Medio Ambiente (MMA), los refrigerantes sintéticos más dañinos que se usan son el HCFC-22, que se ocupa en la mantención de equipos de refrigeración y aire acondicionado; y el HCFC-141b, para la limpieza (flushing) de los mismos sistemas y producción de espumas de poliuretano para aislación térmica. En menor grado, los HCFC se utilizan en solventes y extintores de fuego.

Adiós a los Sintéticos

De acuerdo a la Cámara Chilena de Refrigeración y Climatización, la refrigeración, como la conocemos hoy, "se viene desarrollando desde el siglo XIX mediante la utilización de gases refrigerantes naturales. Ya en el siglo XX se comenzaron a usar productos sintéticos y actualmente, debido a su impacto ambiental, se está regresando con fuerza a los de tipo natural, en especial en base a amoníaco, dióxido de carbono e hidrocarburos".

En la organización aseguran que "la refrigeración a nivel mundial ha cambiado mucho en los últimos 5 años. Las restricciones actuales y futura prohibición del uso de refrigerantes sintéticos -seguros, eficientes, pero dañinos con el medio ambiente- han permitido una re-evolución de los naturales. Dentro de esta tendencia el CO2, en refrigeración de supermercados; el propano, en muebles auto contenidos; y el amoniaco, en refrigeración industrial, están jugando un papel fundamental. Las nuevas tecnologías en desarrollo para estos 'viejos conocidos' nos permitirán contar con sistemas de refrigeración más seguros, eficientes y que dependan cada vez menos de la operación humana".

Sin perjuicio de lo anterior, Camilo Botero, Ingeniero Consultor en la materia, revela que "aún no llega ese refrigerante que sea altamente eficiente, que no ataque la capa de ozono y que tenga un factor de calentamiento global nulo o imperceptible. Hoy en día, la tendencia es hacia los refrigerantes naturales y se han logrado* buenos resultados en equipos pequeños, pero en los grandes, que son muy consumidores de energía, aún no aparece esa combinación anhelada de máxima eficiencia con mínimo impacto ambiental".

Centros para su Regeneración

En el marco de la implementación de la Fase II del "Plan de Gestión para la Eliminación de los HCFC en Chile", el MMA hará próximamente un llamado público para crear tres nuevos centros para la regeneración de gases refrigerantes.

La iniciativa permitirá que industrias y empresas de mantenimiento puedan reutilizar tanto HCFC como hidrofluorocarbonos (HFC). Así, disminuirá la importación de gases nuevos y, de paso, se reducirá su liberación al medio ambiente, bajando la huella de carbono y promoviendo la economía circular.

En el Ministerio revelan que el objetivo de la regeneración es limpiar los gases refrigerantes de la humedad, el aceite y la acidez que puedan tener. Esto, para generar productos nuevos, limpios y aptos para su reúso, cumpliendo con un exigente estándar internacional de calidad como el AHRI 700.

Cabe señalar que el primer centro de regeneración en Chile, Regener, se inauguró en 2017.

Opciones Tecnológicas

Uno de los sectores que más utiliza estos sistemas es la industria de alimentos procesados, que en los últimos años ha ido incorporando a sus procesos refrigerantes con nulo o bajo potencial de calentamiento global.

Según antecedentes de una consultoría liderada por ChileAlimentos, las opciones tecnológicas con mayor potencial de aplicación en el rubro son cinco: Amoniaco (R-717) directo o expansión seca, amoniaco (R-717) inundado, amoniaco (R-717) bombeado, sistema cascada para amoniaco como refrigerante primario y CO2 como secundario, y sistema Brine para amoniaco como refrigerante primario y CO2 como secundario.

De acuerdo a las conclusiones del informe, "hoy en día existen varias opciones de refrigerantes para reemplazar los HFC en el sector chileno de frutas y verduras procesadas: el amoniaco solo o éste en combinación con CO2 como refrigerante secundario, con un PCG nulo y unitario, respectivamente".

Además, pone énfasis en que los requisitos que se exigen al refrigerante son numerosos: no inflamable, no tóxico, respetuoso con el medio ambiente, buenas propiedades termodinámicas, bajo costo de adquisición... "sin embargo, no existe ninguna alternativa que cumpla todos ellos a la vez, por lo que se debe analizar caso a caso la configuración de sistema más apropiada para lograr los mejores niveles de desempeño", plantea el reporte.

No obstante, afirma que aunque el amoniaco es uno de los refrigerantes más eficientes ocupados para aplicaciones de alta y baja temperatura, "debido a su peligrosidad para la salud se pueden considerar opciones que lo dejen confinado a la sala de máquinas y hagan circular CO2 por la zona de baja temperatura, que es otro refrigerante natural con propiedades termodinámicas de buen nivel. Estas alternativas son los sistemas de NH3/CO2 en cascada, muy eficientes para aplicaciones de bajas y muy bajas temperaturas, y los sistemas de NH3/CO2 Brine (como salmuera) más eficientes que los que usan glicoles como refrigerante secundario".

Dado lo anterior, el texto propone las siguientes líneas de acción para reducir emisiones a partir del empleo de estos gases:
- Evitar el uso de gases fluorados (HCFC y HFC) reemplazándolos o implementando sistemas con refrigerantes naturales NH3, NH3/glicoles o NH3 con CO2 como refrigerante secundario (salmuera).
- Implementar buenas prácticas y sistemas de control para impedir fugas de refrigerante.

Artículo publicado en InduAmbiente 164 (mayo-junio 2020), páginas 68 a 70.