Refrigerantes

REFRIGERACIÓN Y AIRE ACONDICIONADO ACONDICIONADO

1. Introducción

El exagerado crecimiento demográfico, está agotando aceleradamente los recursos naturales del planeta y saturando la capacidad de infraestructura, además de generar mayor contaminación, en la medida en que el hombre mantiene un constante crecimiento industrial para satisfacer sus necesidades. Este crecimiento industrial trae consigo: (desechos tóxicos de tipo domestico, el efecto invernadero, las lluvias ácidas y contaminación de los ríos, lagos y mares), todos los cuales venían siendo los principales problemas de contaminación para la humanidad. Pero hasta hace poco, no se conocía a ciencia cierta sobre la gravedad que hoy reviste, la destrucción de la capa de ozono; cuyo agujero a alcanzado una extensión mucho mayor que el doble de la extensión territorial de los Estados Unidos, y sabiendo que la capa de ozono es la que nos protege de las mortíferas radiaciones ultravioleta proveniente del sol. Hoy por hoy esto se ha convertido en un dolor de cabeza que enfrenta la humanidad.

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REFRIGERACIÓN Y AIRE ACONDICIONADO

2. Antecedentes El análisis de la disminución de la capa de ozono, viene a representar un problema en el ámbito mundial, y nacional ya que la capa de ozono protege a la tierra de los efectos nocivos de la radiación solar, sigue en peligro ya que se utilizan comercialmente muchas sustancias que la dañan. Los estudios científicos desarrollados en los últimos años han demostrado que productos fabricados por la industria química son responsables de la destrucción progresiva de eta capa de ozono sobre la Antártida. Al igual que científicos australianos, el deterioro de la capa de ozono puede, ser motivado por periodo de incidencia en la atmósfera durante el invierno aural. Científicos venezolanos afirman que existe una relación entre temperatura, humedad, y el dióxido de carbono. En Venezuela el uso de clorofluorcarbonos es legal y permitido, mientras que en las llamadas naciones desarrolladas su utilización está penada por la ley. "El libertinaje con que se vende en Venezuela y en otras naciones en vía de desarrollo sigue perjudicando la capa de ozono, agrandando los dos agujeros existentes en la estratosfera. Convenio de Viena El Convenio de Viena, aprobado en marzo de 1985, representó el primer paso mundial para la protección de la capa de ozono, puesto que busca unificar el trabajo de varios países en la búsqueda de alternativas a través de la investigación. En Colombia se aprueba el Convenio de Viena para la protección de la capa de ozono mediante la Ley 30 de 1990. A mayo de 2006, 190 países han firmado y ratificado el Convenio de Viena Protocolo de Montreal Mediante el Protocolo de Montreal, aprobado en septiembre de 1987 y actualizado mediante enmiendas de Londres (1990), Copenhague (1992), Viena (1995), Montreal (1997), Beijing (1999), se establecieron las fechas de control de las sustancias agotadoras de la capa de ozono, restricciones de importación y exportación de las mismas y adopción de un mecanismo de financiación. En Colombia fue aprobado mediante Ley 29 de 1992.El Protocolo ha sido firmado por 189 países.

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3. Refrigerantes Un refrigerante es cualquier sustancia capaz de absorber calor de otra, hielo, agua, aire, etc. Dado que la refrigeración mecánica se basa en la evaporación y la consiguiente condensación del fluido para absorber y disipar el calor. 3.1

Clasificación de los refrigerantes.

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3.2

Refrigeración y la capa de ozono.

¿Como es que los CFCs (Refrigerantes Clorofluorados), tan valiosos por su estabilidad, pueden ser responsables de la destrucción generalidad del ozono estratosférico? De hecho, tal y como predijo Mario J. Molina y F. Sherwood Rowland en 1974, es su estabilidad la que les hace ser tan peligrosos Los CFCs son virtualmente indestructibles en la troposfera (cerca del suelo) y por eso difunden muy lentamente a la estratosfera pueden ser degradados por la radiación ultravioleta en átomos de cloro libres y diversos radicales. Es este cloro atómico libre el que destruye al ozono. Clorofluorocarbonos −CFC's−, eran los principales causantes de este fenómeno.

El cloro, importante componente de estos productos, es el que mediante una acción acelerada por la luz del sol, ocasiona una destrucción del ozono.

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El cloro que se encuentra en la molécula del CFC se desprende mediante la acción de la radiación solar, reaccionando con una molécula de ozono para formar una molécula de monóxido de cloro y oxígeno (1). El monóxido de cloro, por ser una molécula muy inestable, se separa fácilmente dejando el radical de cloro libre de nuevo (2), para comenzar el proceso otra vez (3). La cantidad de moléculas de ozono que un CFC puede destruir es variable, dependiendo del número de cloros y estabilidad que observe. Los refrigerantes 11 y 12 son de los CFC's con más estabilidad y cloros en su molécula, pero se pueden destruir hasta 100,000 moléculas de ozono con una sola molécula de estos compuestos. No todos los refrigerantes son igualmente dañinos a la capa de ozono estratosférico. Se pueden agrupar los distintos refrigerantes según los tipos de átomos que se encuentran en sus moléculas. Los refrigerantes CFC contienen átomos de Cloro, Flúor y Carbono. Los refrigerantes CFC son los que más dañan la capa de ozono. Hacen que las moléculas de ozono se disgreguen, y se vuelvan a formar como moléculas de oxígeno. Los refrigerantes HCFC contienen Hidrógeno, Cloro, Flúor y Carbono. Aunque estos refrigerantes también atacan la capa de ozono, su efecto es aproximadamente la mitad de dañino que una cantidad igual de refrigerante CFC.

Para evaluar el impacto que tienen sobre el ozono los CFCs, halones y productos similares se introdujo una nueva magnitud: el Potencial Destructor del Ozono (ODP). Se ha determinado en relación con el R-12, al que se ha dado arbitrariamente el valor de la unidad.

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4. Estrategias para preservar la capa de ozono 4.1

Desarrollo de Refrigerantes alternativos

4.1.1

Amoniaco

Con el estado del arte actual del área de Máquinas y Herramientas, el desarrollo de nuevos materiales y tecnologías, el amoniaco podría ser un buen sustituto para los refrigerantes clorados, pues las eventuales fugas de este gas pueden ser manejadas por la Naturaleza (ciclo del nitrógeno).

4.1.2

Refrigeración por Absorción.

El Agua como Refrigerante El Amoníaco como Refrigerante

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5. Grado de contaminación de los refrigerantes

El Ozono "O3" son tres moléculas de aire y su estado es muy inestable. Sin embargo, existe en las capas más altas de la atmosfera pero sobre todo en la estratosfera, que es la capa superior, que nos protege entre otras, de las tan dañinas radiaciones solares, haciendo la función de filtro. El Cloro, "Cl" actúa sobre la unión del ozono y la destruye, es por eso que están PROHIBIDOS los gases refrigerantes basados en el cloro.

(CFC) Prohibida la venta y uso (nuevo o recarga) de fluidos CFC 1/10/2000 muy contaminantes 

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R12 Es un gas muy contaminante, en la actualidad está prohibido. R502 Refrigerante utilizado en la industria frigorifica General

(HCFC) Prohibidos para la fabricación de nuevos equipos y solamente autorizados en operaciones de mantenimiento hasta el 2010 donde solo se podrán utilizar HCFC de reciclado ó regeneración para unta total prohibición en el 2015por algo menos contaminantes pero igualmente dañinos. 

R22 Es un gas algo menos contaminante que el R12 un 94% menos destructor de la capa de OZONO, pero igualmente prohibido al contener cloro y producir el efecto invernadero. El R22 hierve a presión atmosférica, con una temperatura de -40ºC, y utiliza aceite mineral.

(HFC) Son gases más modernos que no tiene "CL" por ello no dañan la capa de ozono, pero igualmente utilizan una composición de gases como el metano, que producen el efecto invernadero, y es por eso que está prohibido soltarlos a la atmosfera y siendo obligada su recuperación para su destrucción. 

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R134a Es el sustituto del R12 sin contener una solo átomo de cloro. R404a Gas utilizado en máquinas de hielo y expositores de supermercado sustituto del R502 8

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5.1

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R406a Otro sustituto del R12 para nevera y congeladores domésticos. R507 Utilizado en la industria frigorífica general

Gases utilizados en máquinas de AIRE ACONDICIONADO

R407c

Es una mezcla de varios gases ( R32, R125, R134a) el sustituto del R22, ya que utiliza el mismo tipo de compresor, pero no el mismo tipo de aceite, ya que usa sintético, así se tendría que cambiar también el aceite ya que este tipo de gas no es miscible con aceites minerales y produciría problemas de retorno y bloqueo de capilares Al ser una mezcla de muchos gases, tiene descomposición, lo que implica que en determinadas condiciones, si se produce una fuga, la mezcla de este producto se puede fraccionar, siendo la resultante otro tipo de gas con propiedades distintas, y pérdida de rendimiento, de un 5% como mínimo. 

R417a

Es la solución perfecta con el R22, ya que es compatible en compresor y aceite, así permite a la industria seguir utilizando las máquinas ya fabricadas, tan solo cambiando el tipo de gas. 

R410a

Es realmente un gas refrigerante de nueva generación, más moderno y no un sustituto. Como todos los gases de la familia 400 tiene descomposición aunque menos que otros gases, es la mezcla de ( R32, R125) utiliza aceites minerales, tiene mayor capacidad de refrigeración y permite trabajar en bajas temperaturas.

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REFRIGERACIÓN Y AIRE ACONDICIONADO 6. Riesgos reales

Según la fecha límite se acerca, los riesgos de aumentan. El principal inconveniente es la interrupción de la continuidad del negocio. Sin embargo, los costes también se incrementarán de forma significativa si la respuesta a la retirada es retrasada. En el peor de los casos, su negocio podría enfrentarse a acciones legales debido al incumplimiento de la legislación

¿Qué ocurrirá en el mercado?

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7. CLASIFICACIÓN DE REFRIGERANTE SEGÚN SU GRADO DE AFECTACIÓN (TABLAS, GRÁFICOS).

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REFRIGERACIÓN Y AIRE ACONDICIONADO 8. IDENTIFICACIÓN DE PAÍSES QUE CONTRIBUYEN EN MAYOR MEDIDA CON ESTOS 2 PROBLEMAS MUNDIALES

El debate internacional gira en torno a las opciones que existen para países ricos y países en desarrollo frente a la reducción de gases contaminantes. Hasta ahora Estados Unidos ha ocupado el primer lugar en estas categorías, pero algunos estudios preliminares indican que China habría tomado esta posición. ESTADOS UNIDOS Estados Unidos, el país más rico del mundo, es también el que más emite gases que contribuyen al efecto invernadero (22% del total). Cuando se firmó el Protocolo de Kioto en 1997, Washington se comprometió a reducir sus emisiones en un 6%. Pero poco después se retiró y hoy en día sus emisiones de dióxido de carbono han aumentado en un 15%, con respecto a los niveles de 1990. Pero en marzo de 2001, el presidente George W. Bush anunció que no ratificaría el protocolo argumentando que perjudicaba a la economía de su país y que no se exigía a las naciones en vías de desarrollo que redujeran sus emisiones. Así que Bush optó por apoyar las reducciones de emisiones voluntarias -en vez de imponer metasa través del desarrollo de tecnologías ecológicas.

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REFRIGERACIÓN Y AIRE ACONDICIONADO CHINA China es el segundo más grande emisor de gases con efecto invernadero, pero por ser un país en desarrollo, todavía no se le ha exigido que reduzca sus emisiones. Si se toma en cuenta que China tiene un quinto de la población mundial, cualquier aumento en la emisión de gases eclipsaría cualquier esfuerzo que hagan los países industrializados. Un chino consume entre el 10 y 15% de la energía que consume un ciudadano estadounidense, pero con una economía que crece a toda velocidad, varios analistas esperan que para mediados de este siglo estas cifras se equiparen. El gobierno de China reconoció que el cambio climático podría devastar su sociedad y ratificó el Protocolo de Kioto en 2002. Dos años más tarde, Pekín anunció que para el año 2010, utilizarían un 10% de energía proveniente de recursos renovables. UNIÓN EUROPEA Todos los países miembros de la Unión Europea ratificaron el P rotocolo de Kioto en mayo de 2002. Como uno de los firmantes más entusiastas del Protocolo, la UE aboga por que se implanten medidas rigurosas para el cumplimiento del protocolo. Por ejemplo, quiere que se limiten los “mecanismos de flexibilidad”, que permitan a los países a

cumplir con sus metas si pagan para que otros mejoren sus condiciones. No obstante, a pesar de su firme postura en Kioto, los países miembros están muy lejos de cumplir sus objetivos. Se comprometieron a reducir en más de un 8% las emisiones de gas con efecto invernadero para 2008-2012, pero para 2002, sólo habían conseguido reducir un 2,9%. RUSIA Rusia ratificó el protocolo en el 2004, después de dos años de debates y negociaciones. Cuando Rusia firmó el acuerdo en 1997, se comprometió a reducir las emisiones de gases. Pero debido a que su actividad industrial ha caído drásticamente desde 1990, las emisiones de gas han bajado. A mediados del 2005 se estimaba que las emisiones se habían reducido en un 35 por ciento con relación a 1990. Es por eso que Moscú se vería beneficiado al vender su cupo de emisiones “no usadas” a los países en desarrollo que necesitan emitir más gases de lo que se está permitido bajo Kioto.

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REFRIGERACIÓN Y AIRE ACONDICIONADO INDIA Los países en desarrollo como India no están obligados a reducir sus emisiones. Aún cuando este país sólo ha publicado sus datos en 1994, se estima que las emisiones aumentaron más de un 50% en los años 90. Con una economía que está creciendo a un ritmo anual de 9 por ciento, India está hoy en día en la lista de los mayores emisores. Las autoridades reconocen que la mayoría de la población del pais se verá afectada por los efectos del cambio climático y ratificó el protocolo en agosto de 2002. JAPÓN Una de las más grandes potencias mundiales, Japón se considera uno de los principales promotores de Kioto. En 1990 era responsable del 8,5% de las emisiones de gases contaminantes. En un momento, Tokio se rehusó a ratificar el protocolo si Washington no lo hacía también. Pero en 2002 decidió ratificarlo y se comprometió a reducir las emisiones en un 6% de los niveles tomados en 1990. No obstante, datos de la ONU, dados a conocer a fines de 2006, señalan que Japón ha aumentado en un 6% las emisiones de gas que causan el efecto invernadero con respecto a 1990. 9. CONCLUSIONES

Para solventar el problema medioambiental que originan los refrigerantes se hace necesaria no sólo la concienciación de todos los usuarios, sino especialmente el compromiso firme de los dirigentes políticos que son, en última instancia, quienes marcan el rumbo de los acontecimientos. La sustitución de los derivados CFC y HCFC requiere inversiones en adaptación de equipos y desarrollo de nuevas tecnologías para la refrigeración. Ahora bien, es imprescindible la colaboración de las empresas del sector, dando lugar a una cierta sinergia que acabe por implantar nuevos refrigerantes más ecológicos, en consonancia con otros avances deseables como la utilización de combustibles no fósiles, la reducción de las emisiones contaminantes, etc.

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