Refrigerantes naturales: Distinguir entre mitos y hechos
Refrigerantes llamados “naturales”: Mito vs. realidad
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MITO: Cuando un refrigerante de amoníaco se filtra del sistema, flota sin producir ningún daño ya que es más ligero que el aire.
REALIDAD:
El vapor de amoníaco es más ligero que el aire y, por lo tanto, debería ascender y disiparse a lo largo del tiempo y la distancia. Esto no siempre es así. Las concentraciones peligrosas de amoníaco en el aire pueden permanecer cerca del suelo según la humedad relativa, temperatura y velocidad del viento. Las temperaturas más frías con una humedad relativa elevada harán que el vapor se sitúe cerca del suelo. Tenga en cuenta las depresiones a favor del viento que pueden acumular y retener vapores tóxicos de amoníaco.
La nube blanca que se forma con la mayor parte de las emisiones de amoníaco es un pésimo indicador de la extensión de la pluma. Las concentraciones peligrosas de amoníaco en el aire pueden extenderse mucho más allá de la nube blanca visible.
Recursos de soporte:
Chron News: Town Evacuated After Ammonia Leak
EPA Alert-Hazards of Ammonia Releases @ Refrigeration Facilities
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MITO: El amoníaco produce un mejor hielo que otros refrigerantes.
REALIDAD:
La calidad del hielo en las pistas de patinaje se determina solamente por 3 factores: la calidad del agua, las condiciones del edificio y la temperatura de la losa de la pista.
En los sistemas de pistas tradicionales, la temperatura de la losa se controla por medio del flujo de un fluido de transferencia de calor a baja temperatura (salmuera o glicol) por debajo del suelo, de modo que la superficie de hielo está físicamente aislada de cualquier refrigerante dentro del sistema de refrigeración (ubicado en el exterior o en la sala de máquinas). En otras palabras, la losa de la pista no tiene manera de saber qué refrigerante hay dentro del sistema, ya que solo ve salmuera, y, por lo tanto, mientras la temperatura y el flujo de la salmuera permanezcan correctos, el hielo es indiferente.
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MITO: El CO₂, los hidrocarburos y el amoníaco son refrigerantes “naturales”
REALIDAD:
“Natural” es una palabra de moda en marketing, que no se basa en ingeniería o ciencia concreta. Los grados de refrigerantes de CO₂, hidrocarburos y amoníaco vendidos y usados en la industria de HVACR no se extraen de la naturaleza. En cambio, son producidos mediante procesos industriales como el resto de los refrigerantes.
RECURSOS DE SOPORTE:
- An Expert's Take on So-called “Naturals”: Future of Refrigerants
- EFCTC Fact Sheet - Natural Refrigerants
- “No Such Thing as Naturals” — Video
- The Cold Truth: A look at what is real, speculation, and hype in the HVACR Industry
- Chemical & Engineering News - CO₂ emissions from Industrial ammonia production
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MITO: Los refrigerantes “naturales” son la mejor solución por su GWP
REALIDAD:
El GWP es solo un factor entre muchos en la selección de un refrigerante. Según lo destacado en la Sección 3.1 del documento de posición de ASHRAE sobre refrigerantes y su uso responsable: “La selección de refrigerantes y sus sistemas debe basarse en un análisis holístico que incluya la eficiencia energética y los atributos de rendimiento, los impactos ambientales, la seguridad pública y de los empleados y las consideraciones económicas. Un refrigerante no debe seleccionarse con base en ningún factor individual como el GWP, la presión de funcionamiento, la inflamabilidad, etc. La amplia gama de aplicaciones de HVAC&R y sus requisitos en todo el mundo necesitan una diversidad de refrigerantes para satisfacer estas necesidades”.
RECURSOS DE SOPORTE:
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MITO: Todos los supermercados usan CO₂
REALIDAD:
En EE. UU., la información pública informada por los socios de EPA GreenChill indica que, en 2019, el uso de CO₂ como un porcentaje de refrigerantes instalados se sostuvo <1 %. Supermarket retailers have a variety of needs for existing and new stores and technology adoption trends vary by region. CO₂ is not a solution for existing system designs and requires purchase and installation of all new equipment. Supermarkets worldwide have had great success using retrofit refrigerants like Opteon™ XP40 (R-449A), lo que da como resultado un menor potencial de calentamiento global (Global Warming Potential, GWP por sus siglas en inglés), mientras se mantienen al día con sus objetivos de sustentabilidad. Además, un número cada vez mayor de ingenieros de diseño de refrigeración y usuarios finales están explorando soluciones de HFO con muy bajo GWP con nuevas arquitecturas de sistemas como un medio para brindar el rendimiento, el costo y la sustentabilidad que necesitan para mantener operaciones sin problemas.
RECURSOS DE SOPORTE:
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MITO: El amoníaco es un refrigerante más eficiente
REALIDAD:
La eficiencia de un sistema de refrigeración se determina en gran medida por el diseño, la selección del equipo y las condiciones de funcionamiento. De hecho, muchos sistemas modernos con refrigerantes fluorados tienen una eficiencia equivalente, o mejor, en comparación con las plantas de amoníaco R-717. Los diseños modernos de sistemas de refrigeración se innovan y mejoran constantemente, en especial cuando se optimiza la eficiencia energética. Evaluar verdaderamente el rendimiento de cualquier planta de refrigeración requiere un análisis de ingeniería profundo y experto que tome en cuenta los detalles específicos del sistema, la aplicación, la localidad y las condiciones de funcionamiento. Las declaraciones generales que simplemente comparan refrigerantes, sin tener en cuenta otros factores, son una simplificación excesiva y podrían generar conclusiones potencialmente inexactas.
RECURSOS DE SOPORTE:
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MITO: Las fugas de CO₂ no tienen consecuencias porque es “natural”
REALIDAD:
Debido a su alta presión de operación, los sistemas de CO₂ son mucho más susceptibles a pérdidas de carga completa durante cortes de energía y mantenimiento. De hecho, por motivos de seguridad, los valores de descarga de emergencia se incorporan en sistemas de CO₂ para alentar la liberación de la carga siempre y cuando se requiera. Un estudio de 2018 en EE. UU. de ~200 sistemas transcríticos halló que tienen una tasa muy alta de fuga (~48,3 %), esto significa que cada tienda pierde el equivalente de su carga completa cada dos años.
La pérdida de la carga total de un sistema de CO₂ puede generar pérdida de refrigeración durante varias horas o más, según la disponibilidad y prestación de servicio técnico calificado. A fin de evitar interrupciones comerciales, la mayoría de los minoristas están instalando sistemas de refrigeración de respaldo para enfriar el recibidor o están almacenando cargas completas del sistema de CO₂ en el sitio y pagan las tarifas asociadas del alquiler de cilindros. Todas estas soluciones agregan costos para el propietario u operador.
RECURSOS DE SOPORTE:
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MITO: Los refrigerantes de amoníaco no tienen huella de fabricación ni impacto ambiental.
A pesar de que se comercialice como un refrigerante “natural”, la producción de un amoníaco de grado de refrigerante contribuye de manera significativa a los gases de efecto invernadero y al uso de combustible fósil.
https://globalfact.org/wp-content/uploads/2021/02/globalFACT-Ammonia-Infographic.pdf
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MITO: El CO₂ no es tóxico
Las grandes filtraciones de dióxido de carbono pueden desplazar el oxígeno y provocar un riesgo de asfixia. Además, el límite de exposición a la toxicidad aguda (Acute Toxicity Exposure Limit, ATEL por sus siglas en inglés) para R-744 es 30.000 ppm y las exposiciones superiores a esto, incluso por períodos cortos, pueden ser motivo de preocupación.
https://e360blog.emerson.com/co2-as-a-refrigerant-five-potential-hazards-of-r744/
Refrigerantes llamados “naturales”: Mito vs. realidad
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MITO: Los refrigerantes naturales tienen un menor impacto ambiental que los gases F
REALIDAD:
Las emisiones totales durante el ciclo de vida de los sistemas que operan con “refrigerantes naturales” son realmente mayores que las de los gases F.
La mayoría de los gases F se eliminan de la atmósfera rápidamente comparados con los “refrigerantes naturales” como el CO₂. Por ejemplo, después de 100 años, el 30% de la emisión de CO₂ permanece en el medioambiente por más de mil de años.
Recursos de soporte:
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MITO: Los refrigerantes naturales son más eficientes desde el punto de vista energético que los gases F
REALIDAD:
En muchos casos, los “refrigerantes naturales” generan un consumo más intensivo de energía que los gases F y pueden ser perjudiciales para los objetivos de medioambiente y clima.
El CO₂ es un refrigerante significativamente menos eficiente. Una baja eficiencia significa mayor consumo de electricidad y, por lo tanto, mayores emisiones de gases de efecto invernadero. Hoy existen tecnologías de mitigación para mejorar la eficiencia de los sistemas de CO₂ pero, en la mayoría de los casos, requieren el uso de agua u otro recurso natural para compensar.
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MITO: Los refrigerantes naturales son más seguros comparados con los gases F.
REALIDAD:
Los “refrigerantes naturales”, como el propano y el amoníaco, son inflamables, tóxicos o ambos y pueden ser mortales ante el más mínimo error humano. Los estudios han llegado a la conclusión de que los gases F son inherentemente más seguros.
El propano es fácilmente combustible (incluso la descarga estática que se produce al caminar sobre una alfombra puede encender el propano acumulado durante una fuga accidental), mientras que las HFO requieren 2000 veces más de energía para encenderse.
El amoníaco ya tiene un uso restringido debido a su alta toxicidad y a los riesgos para la salud ante una fuga. El amoníaco es también inflamable y considerado una grave amenaza para la salud porque es corrosivo para la piel, los ojos y los pulmones, y la exposición a 300 partes por millón (ppm) es peligrosa para la vida y la salud.
Recursos de soporte:
La inflamabilidad de HFO-1234yf no es excusa para tentarse por los HC - VASA
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MITO: Las HFO se descomponen en TFA que es peligroso y dañino para el medioambiente.
REALIDAD:
Si bien algunos gases F pueden degradarse en TFA, esta es una sustancia natural. Sus concentraciones medidas actualmente en el medioambiente y las previstas en el futuro lejano se encuentran muy por debajo de los umbrales de preocupación relacionados con la salud humana y el medioambiente.
El TFA no representa una amenaza para el hombre ni para el medioambiente porque las cantidades presentes en el medioambiente están significativamente por debajo de los umbrales de preocupación (eco)toxicológica. Los animales lo excretan fácilmente y tiene cualidades únicas que hacen que no se bioacumule en la cadena alimenticia.
Recursos de soporte:
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MITO: El CO₂ es la opción más segura y no presenta riesgo de inflamabilidad ni problemas de toxicidad.
REALIDAD:
Aunque el CO₂ no presenta los problemas de inflamabilidad y toxicidad que presentan otros refrigerantes “naturales”, es considerado un asfixiante y tiene una tasa muy alta de fuga.
Debido a su alta presión de operación, los sistemas de CO₂ son mucho más susceptibles a pérdidas de carga completa durante cortes de energía y mantenimiento. Cuando se produce una fuga de CO₂, la fuga es rápida y puede llevar a la suspensión de las actividades y, según la aplicación, crear riesgos de seguridad ya que es un asfixiante. Además, el CO₂ es más pesado que el aire, lo que significa que en lugares confinados, la exposición a una fuga puede llegar a ser sumamente peligrosa. Es considerado tóxico en concentraciones de apenas el 2%.
Un estudio de 2018 en EE.UU. de alrededor de 200 sistemas de CO₂ halló que tienen una tasa muy alta de fuga (~48,3%), lo que significa que cada tienda pierde el equivalente de su carga completa cada dos años. Con el fin de evitar interrupciones, la mayoría de las tiendas están instalando sistemas de refrigeración de respaldo o generadores de energía, lo que, en definitiva, aumenta los costos para el propietario/operador.
Recursos de soporte:
USDA Dióxido de carbono: Hoja de información del riesgo para la salud
Cinco datos a considerar antes de cambiar a CO₂ -
MITO: Los refrigerantes naturales son mejores para el medioambiente.
REALIDAD:
“Natural” es una palabra de moda en marketing, que no se basa en ingeniería o ciencia concreta. Los grados de refrigerantes de CO₂, hidrocarburos y amoníaco no se extraen de la naturaleza. Son producidos mediante procesos industriales como el resto de los refrigerantes.
Los “refrigerantes naturales” son los mismos gases industriales fabricados sintéticamente que se adoptaron hace más de un siglo y que se abandonaron, en términos generales, por buenos motivos. Además, los “refrigerantes naturales” a menudo producen mayores emisiones durante el ciclo de vida comparados con los gases F.
Recursos de soporte:
UN Environment Programme, “Efectos medioambientales” Informe de evaluación 2022
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MITO: Los “refrigerantes naturales” ayudarán a lograr los objetivos climáticos de la UE
REALIDAD:
Los gases F son clave para lograr los objetivos climáticos, la autonomía estratégica y los objetivos de innovación de la UE.
Los gases F ayudan a impulsar los objetivos de la UE al alejar a la calefacción y la refrigeración del uso de combustibles fósiles y acercarlas a soluciones con eficiencia energética, como la adopción de bombas de calor. Limitar el acceso a los gases F retrasaría su adopción, aumentaría los costos de transición, crearía una increíble cantidad de desperdicio de material (de sistemas inutilizables) y, como consecuencia, detendría el uso y la implementación de bombas de calor en toda Europa.
Estudios rigurosos han considerado que los gases F son seguros y preferibles a ciertas alternativas. Las opciones “naturales” como el propano, el amoníaco y el CO₂ tienen altos riesgos que incluyen la toxicidad, la inflamabilidad y los altos costos operativos; esto las hace inviables para lograr los objetivos climáticos de la UE.
