Comienza el uso de un nuevo gas refrigerante que promete la ausencia de los clorofluorocarbonos para así proteger la capa de ozono.
La búsqueda moderna del ser humano por la refrigeración tiene a un polémico ingeniero mecánico de principios del siglo pasado: Thomas Midgley. A finales de los años 20, el aire acondicionado y los sistemas de refrigeración empleaban compuestos como amoníaco, clorometano, propano y dióxido de azufre como refrigerantes. Si bien eran efectivos, también eran tóxicos, inflamables y explosivos y, en el evento de una fuga, podía resultar en serias enfermedades y lesiones, cuando no la muerte.
Así, este estadounidense descubrió las propiedades refrigerantes de los CFCs, y con ellos el daño a la capa de ozono. Cabe recordar que este ingeniero también fue el creador del tetraetilo de plomo, aditivo de la gasolina para evitar el preencendido y, hay que decirlo, agresivo agente cancerígeno.
De manera que los CFCs fueron utilizados bajo el nombre de R9 en innumerables aplicaciones, desde industriales y domésticas hasta automotrices pero, una vez se advirtió el desproporcionado efecto y daño, surgió un compuesto diferente llamado R134a que, aún con contenido de este tipo de gas, su efecto era mucho menos nocivo. Tanto es así que fue adoptado como de uso obligatorio desde principios de la década de los 90, a propósito de la firma del protocolo multilateral de Kyoto sobre el calentamiento global.
Ahora los hidrocarburos como gas refrigerante R1234yf
La directiva del 2006/40/CE relativa a las emisiones procedentes de sistemas de aire acondicionado en vehículos a motor no especifica cuál gas refrigerante se debe emplear. En lo que se enfoca es en obligar a que el gas tenga un potencial (GWP)1 menor de 150 y cumplir con las siguientes características:
• Rendimiento frigorífico o similar
superior al actual R – 134a
• Presión de trabajo similar.
• Precio equivalente.
El hecho de que este nuevo gas cumpla con estos requisitos favorece que no resulte necesario realizar importantes modificaciones en la concepción y diseño de los actuales circuitos de refrigeración o del equipamiento de mantenimiento en los talleres.
Partiendo de que el primer requisito es disminuir el GWP a menos de 150 se puso en marcha trabajar con los siguientes refrigerantes:
• R1234yf
• Dióxido de carbono (R-744)
• R152a
Desde este punto se dividieron dos grandes grupos los cuales comenzaron a trabajar en estos gases para su implementación. Por un lado, los fabricantes franceses y los estadounidenses, tanto de vehículos como de gases (liderados por Dupont y Honeywell) que desarrollaron equipos basados en la utilización del gas R1234yf. Por otro lado, los fabricantes de equipos y vehículos alemanes, que optaron por el desarrollo y la optimización de sistemas frigoríficos basados en el CO2 (R744).
De otra parte, el refrigerante R152a, aunque cumple con los requisitos de menor potencial de calentamiento inferior a 150, tiene el inconveniente de que es un gas fácilmente inflamable, por lo que conlleva grandes problemas la instalación dentro de los vehículos.
La puesta en marcha del gas refrigerante HFO1234yf Opteon@yf
DuPont y Honeywell han desarrollado y distribuyen en exclusiva el refrigerante HFO-1234yf, bajo el nombre comercial de Opteon@yf. Uno de los mayores inconvenientes de este nuevo gas refrigerante es que está clasificado como “ligeramente inflamable”. Las propiedades de inflamabilidad medidas para el HFO1234yf es de una temperatura de autoignición de 405ºC y necesita una energía mínima de ignición de entre 5.000-10.000 mJ a 20ºC y 1 atm.
Estas medidas son muy superiores a la de otros fluidos del vehículo, como la gasolina, con temperatura de autoignición es de 203°C a 280ºC, y energía mínima de ignición de 0,29 mJ a 20ºC y 1 atm. La Unión Europea, fabricantes de refrigerantes y la asociación de ingenieros de automoción de EE.UU. (SAE) recalcan que este gas cumple con todos los requerimientos de seguridad establecidos por la ley.
Impacto en la industria automotriz
El gas refrigerante R134a ha sido utilizado por más de 20 años en diversas aplicaciones y en la actualidad es el refrigerante estándar en la industria automotriz. El R134a tiene un potencial de calentamiento global (GWP) de 1.430, produce emisiones directas de gases con efecto invernadero y equivalentes de CO2 totales (es decir la huella de carbono). Esta es una de las razones del por qué es importante no tener fugas en sistemas de A/C.
La directiva europea MAC2 (2006/40CE), puesta en práctica en 2006, limita a 150 el GWP de refrigerantes MAC utilizados en nuevas plataformas de vehículos, a partir de enero de 2011. De 2017 en adelante, esta norma se aplicará a todos los vehículos nuevos.
Las nuevas generaciones de soluciones de bajo GWP
El R1234yf es la nueva generación de refrigerantes HFO que combina los beneficios ambientales con rendimiento de refrigeración. La mayoría de los fabricantes de equipos originales (OEM)4 de la industria de automoción ya han lanzado al mercado los nuevos modelos de vehículos que utilizan este gas, por lo tanto, el R1234yf ha sido el gas refrigerante con bajo GWP seleccionado.
El R1234yf tiene un GWP de 4, proporcionando sustancialmente menores emisiones directas de gases de efecto invernadero que los sistemas con R134a. De esta manera reduce significativamente la huella de carbono de los sistemas de refrigeración a lo largo de su ciclo de vida. Esta alternativa de bajo GWP ha sido exhaustivamente probada y ha resultado ser una solución fiable y económicamente rentable, en la gráfica se relaciona el potencial de calentamiento global.
Dentro de las ventajas de este gas, en cuanto a su rendimiento, está que fue diseñado para uso en sistemas de aire acondicionado para automoción, la capacidad de enfriamiento y eficiencia energética son idénticas a las del R134a, es adecuado para todos los climas en todo el mundo y, además, se puede utilizar en los sistemas diseñados para R134a con mínimas –o ninguna– modificaciones en el sistema.
En cuanto a su impacto medioambiental, aventaja a los demás por cumplir con las más estrictas normas ambientales del mundo, su GWP es de sólo 4,-99,7% inferior al R134a, tiene un potencial de destrucción de ozono nulo y no es tóxico.
Sin embargo, el R1234yf es inflamable y puede requerir medidas adicionales de seguridad durante su aplicación, uso y servicio. Se recomienda realizar una evaluación previa del riesgo, debe ser utilizado en sistemas de aire acondicionado diseñados para operar con este gas, no debe utilizarse para adaptar los sistemas existentes que operan con el R134a y el R1234yf es un gas refrigerante más costoso y complejo de producir que el R134a.◣
1. Global – warming potential (GWP)es una medida relativa que hace referencia a cuánto calor es atrapado por un determinado gas de efecto de invernadero, en comparación con otro gas.
2. MAC: The – Mobile – Air Conditioning Systems.
3. Asociación Americana de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE)
4. OEM: Original Equipment Manufacturer.
Referencias:
• Revista Cesvimap edición 77/ sección de Electromecánica.
• Documento “The Linde Group” / R1234yf Refrigerante para automoción con bajo potencial de calentamiento global.
• Diario oficial de la Unión Europea/ Directiva 2006/40/CE/ del parlamento europeo y del concejo.
