Refrigerante natural


Los refrigerantes naturales son sustancias que sirven como refrigerantes en los sistemas de refrigeración (incluidos los refrigeradores , HVAC y aire acondicionado ). Son alternativas a los refrigerantes sintéticos como los refrigerantes a base de clorofluorocarbono (CFC), hidroclorofluorocarbono (HCFC) e hidrofluorocarbono (HFC). A diferencia de otros refrigerantes, los refrigerantes naturales no son sintéticos y se pueden encontrar en la naturaleza. Los más destacados incluyen varios hidrocarburos naturales, dióxido de carbono, amoníaco y agua. [1] Se prefieren los refrigerantes naturales a sus equivalentes sintéticos por sus mayores grados de sostenibilidad . Con las tecnologías actuales disponibles, casi el 75 por ciento del sector de refrigeración y aire acondicionado tiene el potencial de convertirse a refrigerantes naturales. [2]

Los refrigerantes sintéticos se han utilizado en los sistemas de refrigeración desde la creación de los CFC y los HCFC en 1929. [3] Cuando estos refrigerantes se escapan de los sistemas y llegan a la atmósfera, pueden tener efectos adversos sobre la capa de ozono y el calentamiento global. Los refrigerantes CFC contienen carbono, flúor y cloro y se convierten en una fuente importante de cloro inorgánico en la estratosfera después de su descomposición fotolítica por la radiación UV . El cloro liberado también se vuelve activo en la destrucción de la capa de ozono. [4] Los HCFC tienen una vida útil más corta en la atmósfera que los CFC debido a la adición de hidrógeno, pero aún tienen efectos adversos en el medio ambiente debido a sus elementos de cloro. [5]Los HFC no contienen cloro y tienen vidas atmosféricas cortas, pero aun así absorben la radiación infrarroja para contribuir al efecto invernadero de sus elementos de flúor. [6]

En 1987, el Protocolo de Montreal reconoció por primera vez estos peligros y prohibió el uso de CFC para 2010. [7] Una enmienda de 1990 incluyó acuerdos para eliminar gradualmente el uso de HCFC para 2020 con la eliminación de la producción y la importación para 2030. [8] Refrigerantes HFC, que tienen un impacto insignificante en la capa de ozono, se consideraron reemplazos viables, pero también tienen un alto impacto en el calentamiento global. La enmienda de Kigali de 2016 exige que estos HFC se reduzcan en un 80 % en los próximos 30 años. [9] Los refrigerantes naturales son una de las opciones potenciales para reemplazar los HFC y, como resultado, están creciendo en uso y popularidad. Se espera que la industria de refrigerantes naturales tenga una tasa de crecimiento anual compuestadel 8,5 % en los próximos 4 años, [10] y se espera que se convierta en una industria de 2880 millones de USD para 2027. [2]

Los refrigerantes generalmente se evalúan tanto en su potencial de calentamiento global (GWP) como en su potencial de agotamiento del ozono (ODP) . La escala GWP está estandarizada para el dióxido de carbono, donde el valor del refrigerante es el múltiplo del calor que sería absorbido por la misma masa de dióxido de carbono durante un período de tiempo. [11] Esto generalmente se mide en un período de 100 años. ODP mide el impacto relativo de un refrigerante a la capa de ozono, estandarizado a R-11, que tiene un valor de 1. [12]

GWP y ODP varían mucho entre los diferentes refrigerantes. Los CFC son generalmente los de mayor impacto, con un alto GWP y ODP. Los HCFC tienen valores GWP similares y valores PAO medios. Los HFC nuevamente tienen valores de GWP similares pero un valor de ODP cero. Los refrigerantes naturales tienen valores GWP de bajos a cero y valores ODP cero. [13] Por lo tanto, los refrigerantes naturales están ganando cada vez más interés para reemplazar los HFC y ofrecer una opción más sostenible para la refrigeración. [1]


CFC en la atmósfera a lo largo del tiempo en partes por billón
Ciclo típico de Brayton