Desde hace bastantes años se presiona para eliminar todos los refrigerantes que perjudican la capa de ozono y tienen un alto potencial de calentamiento global. Es por ello que muchos fabricantes de refrigerantes, de aires acondicionados y laboratorios universitarios investigan otras posibilidades para su utilización.
Algunas de las opciones ya eran conocidas y usadas, como el amoniaco, aunque se investiga en mejorar la técnica de la bomba de calor para conseguir mayores eficiencias. Ese es el caso de dióxido de carbono. Pero, ¿qué posibilidades nos ofrece como refrigerante el CO2?
Evolución del CO2 como refrigerante
El CO2 es un gas natural que conocemos desde hace muchos siglos, puesto que uno de sus orígenes es la combustión de cualquier materia con base de carbono; carbón, maderas, compuestos orgánicos, etc. además, se encuentra en la atmósfera en una concentración alrededor del 0,04% en volumen.
Sin embargo, no fue hasta 1850 que se estudió este gas como refrigerante y se concedió la primera patente en Gran Bretaña. Aun así, no empezó a utilizarse en sistemas de refrigeración hasta finales del siglo XIX. Concretamente en el año 1881, cuanto el inventor alemán, Carl von Linde construyó la primera máquina que utilizaba el CO2 para aprovechar el ciclo de compresión y expansión, y conseguir bajar la temperatura de otros compuestos.
Tenemos que esperar a la finalización de la primera guerra mundial para ver el declive del CO2 como refrigerante. Fue entonces cuando diferentes laboratorios químicos empezaron a desarrollar los primeros compuestos sintéticos que evolucionaron en los CFC y que ahora tratamos de sustituir.
Durante los años 70 del siglo pasado se descubrió el daño que estos gases sintéticos estaban provocando en la capa de ozono y motivo el inicio de diferentes estudios e investigaciones para encontrarles sustitutos. Esto provoco que resurgirán los antiguos refrigerantes naturales como alternativa.
Así, en la década de 1980, el profesor Gustav Fredrik Lorentzen, de origen noruego, redescubrió como utilizar el CO2 en un ciclo de refrigeración para aplicaciones de frío y calor. Es decir, la máquina con dióxido de carbono podía ser reversible, algo que aún no se podía hacer con los gases sintéticos CFC o HFC.
Lorentzen desarrolló el ciclo transcrítico termodinámico moderno entre 1988 y 1991. Para empezar en 1988, este investigador diseñó un concepto para una forma nueva, pero simple y eficiente de regular los sistemas de CO2. Esta idea se convirtió en el punto de inflexión en la reinvención de la tecnología de refrigeración por CO2.
Gracias a ello, algunos fabricantes de bombas de calor están desarrollando nuevos modelos domésticos que utilizan el dióxido de carbono como refrigerante.
Modelo de máquina frigorífica de compresión de Carl von Linde, Deutsches Museum de Múnich.
Soluciones de refrigeración con CO2
Hay varios fabricantes que disponen de modelos que utilizan dióxido de carbono, o R744, como se le bautizó en términos de gases frigoríficos. No obstante, por lo general estás máquinas son para aplicaciones industriales, y no se pueden instalar en viviendas.
Es por ello que cuando una marca desarrolla un modelo de pequeña potencia para uso comercial, atrae la atención de todo el sector. Además, esto sirve como espoleante para que otros fabricantes apuesten por una nueva tecnología con gases naturales.
Así, el fabricante de equipos de refrigeración Panasonic ya dispone de la serie de unidades CR. Estas condensadoras transcríticas de CO2 disponen de varios modelos para trabajar a baja, media y alta temperatura. Estas máquinas están diseñadas para ser utilizadas con armarios y vitrinas de tiendas y comercios de comestibles. De modo que se mantiene la cadena de frío del producto fresco hasta su venta.
Las unidades condensadoras exteriores van desde los 2 kW a los 16 kW, con varias potencias intermedias. De modo que los modelos de mayor potencia pueden ser utilizados en almacenes de alimentos en centros de distribución.
La pregunta que nos queda ahora es, ¿Cuándo tendremos una bomba de calor de aerotermia con CO2? Es la gran duda que los consumidores preocupados por el medio ambiente y el calentamiento global debemos hacernos. Ya es hora de poder instalar en nuestras viviendas equipos climatizadores que nos aporten confort, pero sin causar daños a la capa de ozono y favorecer el efecto invernadero de la atmósfera.
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