Lo que necesitaba saber acerca de los refrigerantes

Foto por: © Getty Images

Planta de tratamiento de aguas residuales

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Gran parte de los sistemas de aire acondicionado, chillers, cuartos de congelación y conservación, así como maquinas para la fabricación de hielo de todas las marcas comerciales conocidas requieren para su funcionamiento el uso de refrigerantes y aunque hay muchos tipos de refrigerantes, como los naturales (agua, aire) es necesario el uso de productos químicos por razones de eficacia y en última instancia para conservar energía, estos últimos producen ciertos efectos sobre la capa de Ozono y el efecto invernadero.

Potencial de agotamiento de ozono (PAO)

El potencial de agotamiento del ozono (PAO) es una medida que se utiliza para designar los efectos destructivos de una sustancia sobre la capa de Ozono. Precisamente, el PAO de una determinada sustancia se define como la relación de la pérdida global de ozono debido a la sustancia en cuestión. Por ejemplo El potencial de agotamiento del ozono (PAO) de un compuesto químico como el triclorofluorometano (R-11 o CFC-11) se fijó en un PAO de 1.0, mientras tanto el Clorodifluorometano (R-22),  tiene un PAO de 0,05, el CFC o R11 tiene el potencial máximo entre cloro carbonos debido a la presencia de tres átomos de cloro en la molécula.

Existen también sustancias como los bromados en donde el PAO suele ser mayor en el rango 5 a 15, debido a una reacción más agresiva de bromo con el ozono. Los Hidroclorofluorocarbonos pueden presentar un PAO en el rango 0,005, esto a causa de la presencia del hidrógeno, que les lleva a reaccionar ya en la troposfera y por lo tanto reduciendo sus posibilidades de llegar a la estratosfera. Los Hidrofluorocarbonos (HFC) no tienen un contenido de cloro, por lo que el PAO es igual a 0. Cuanto menor sea el valor de la PAO, mejor es el refrigerante para la capa de ozono y por consiguiente para el medio ambiente.

Potencial de calentamiento global (PCG)

El potencial de Calentamiento Global (PCG) es una medida que representa la capacidad de una sustancia química para contribuir al calentamiento global en relación con el dióxido de carbono, CO2, que tiene un potencial de calentamiento atmosférico de 1. Esta suele medirse en un período de 100 años. En este caso, cuanto menor sea el valor de PCG, mejor es el refrigerante para el medio ambiente. Los refrigerantes triclorofluorometano (R-11 o CFC-11 es un CFC o una estructura compuesta que tiene un alto contenido de cloro y un potencial de calentamiento global (PCG) de 4000.

El uso y la fabricación de refrigerantes CFC R11 y similares, actualmente está prohibida en la Unión Europea, y estados Unidos incluso para el servicio. Es importante hacer notar, que aunque el uso de R11 está prohibido, se utiliza como referencia para designar el PAO de otros compuestos por tener un PAO de 1, el PAO de todos los otros refrigerantes se comparan con R11.  El Clorodifluorometano R22 tiene una estructura compuesta de bajo contenido en cloro y con un potencial de agotamiento del ozono bajo también, además de, un modesto potencial del calentamiento global. El R22 todavía se puede utilizar y tiene un PCG = 1700. En la Unión Europea está prohibida la fabricación de equipos que requieran el uso de R22, y a partir del 01 de enero de este año  se está implementando el uso R22 más virgen para ser utilizado en los sistemas de refrigeración existentes. Después del año 2015 no se permitirá el uso de refrigerante R22 con la consecuencia que en los equipos existentes solo se podrá utilizar R22 reciclado.

Tipos de refrigerantes de reemplazo

Actualmente, existe un refrigerante de reemplazo para R22 con PAO=0 y un PCG=1300, se trata del R417A. Así como refrigerantes alternativos como los son: el R134A  que tiene una estructura compuesta sin cloro, no hay potencial de agotamiento del ozono, y sólo un modesto potencial del calentamiento global de 1300. El R407C es una mezcla ternaria de hidrofluorocarbono, de los cuales el 23% es R32, 25% es R125 y el 52% es R134a,  no tiene contenido de cloro, no hay potencial de agotamiento del ozono, y sólo un modesto potencial directo del calentamiento global de 1610. El R410A es una mezcla binaria de hidrofluorocarbonos, de los cuales el 50% es R32 y el 50% es R125, no tiene contenido de cloro, no hay potencial de agotamiento del ozono, y sólo un potencial del calentamiento global de 1890. Hoy en día, no existen restricciones sobre estos refrigerantes. Existen también refrigerantes alternativos como el R290 con propiedades similares a la del R22 que es un hidrocarburo con un PAO=0 y  un CPG=3, este refrigerante es altamente inflamable y solo debe ser utilizado por personal altamente calificado.

El amoniaco como refrigerante

El Amoniaco (NH3), compuesto de hidrógeno y nitrógeno, elementos que se producen de forma natural o como subproducto de numerosos procesos reactivos de la superficie del suelo e incluso el cuerpo humano, muchos procesos naturales emiten amoniaco a la atmósfera así como también en procesos artificiales como la combustión y operaciones en  plantas de tratamiento de aguas residuales. El Amoniaco, es un refrigerante de alta eficiencia energética, que se ha utilizado en aplicaciones industriales durante muchos años de forma exitosa en sistemas de refrigeración. El amoniaco tiene un punto de ebullición bajo (-28 ° F a 0 psig), un PAO=0 y un alto índice de vaporización (9 veces mayor que R-12). Además, el amoníaco en la atmósfera no contribuye directamente al calentamiento global. Estas características dan lugar a un refrigerante con un mínimo de los problemas ambientales a un máximo de eficiencia. Sin embargo, es altamente tóxico y solo debe ser utilizado con alto nivel de seguridad por personal certificado y calificado.

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