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A volta do interesse em antigos refrigerantes como o dióxido de carbono (R-744)

Celina Bacellar - Climatização e Refrigeração, no. 97


Não é raro que, após algum tempo de uso, novas substâncias químicas sejam associadas a desvantagens que não tinham sido previstas na época em que foram introduzi das no mercado. Foi isto o que aconteceu com os novos refrigerantes - hoje, é sabido que, vários deles apresentam coeficientes bastante significativos de destruição da camada de ozônio e contribuem para o efeito estufa, entre outras preocupações. Voltando no tempo, vale lembrar um pouco da história dos refrigerantes sintéticos.

Em meados de 1928, foram criados os primeiros refrigerantes sintéticos do tipo CFC - Cloro Fluor Carbonetos. O auge de seu consumo se deu na década de 60, principalmente, nos países desenvolvidos. O maior estímulo para tanto sucesso foram suas propriedades físico-químicas e versatilidade, tais como o fato de serem fluidos estáveis, não tóxicos, não corrosivos e não inflamáveis. No entanto, em 1974, foram publicados alguns artigos científicos sugerindo que os átomo de cloro dos CFCs liberados para a atmosfera destruiriam as moléculas de ozônio. Em 1985, a confirmação desta devastação se deu através da detecção de um buraco na camada de ozônio sobre a Antártica. Finalmente após várias negociações, em 1987, o Protocolo de Montreal foi adotado por 46 países com o intuito de reduzir o consumo de CFCs. Em 1989, o Protocolo de Montreal entrou em vigor e, em 1991, foram incluídas, também, restrições ao uso dos HCFCs - Hidro Cloro Fluor Carbonetos. Algumas datas limites foram estipuladas para a total eliminação dos fluídos: em 1996 para os CFCs e 2030 e 2040 para os HCFCs para os países desenvolvidos e em desenvolvimento, respectivamente.

Em setembro de 2007, os países que fazem parte do Protocolo de Montreal tomaram a decisão de antecipar o fim do consumo e da produção dos HCFCs. E assim, em 2013, os países em desenvolvimento deverão congelar os níveis de consumo de acordo com os registros de 2009, e de produção, a partir do que foi registrado em 2010. A partir daí. A redução passa a ser progressiva: dois anos depois, deverá haver uma redução de 10% em relação à 2009/2010. Em 2020, essa redução deverá ser de 35% e, em 2025, de 67,5%. Por fim, a total eliminação dos HCFCs se dará em 2030. Para os países desenvolvidos, a total eliminação se dará em 2020. Em paralelo aos acontecimentos acima, o mercado continuava operando.

Por causa dos danos ambientais causados pelos antigos CFCs como o R-12 e R-502, além do HCFC R-22 (um dos refrigerantes mais usados no mundo), passou a existir uma busca mundial por uma boa alternativa que fosse segura e, acima de tudo ecologicamente correta. Desde a década de 90, os HFCs - substâncias químicas livres de cloro, têm sido a alternativa mais comumente aplicada. Entre eles, os mais usuais são o R-134a, R-S07, R-404A, R-407C e R-41OA, estes últimos da série 400, ainda têm o inconveniente de serem fluidos zeotrópicos. Entretanto, é preciso escolher corretamente o HFC mais adequado à temperatura de evaporação em questão, haja vista a grande variação de comportamento destes fluidos em diferentes condições de operação.

Com o intuito de tentar resolver estes problemas, pareceu razoável reintroduzir alguns dos refrigerantes comumente usados antes desta onda de alternativas sintéticas. Estes "velhos" refrigerantes, também conhecidos como refrigerantes naturais, incluem a amônia (NH3), o dióxido de carbono (C02), os hidrocarbonetos tais como o propano (R-290) e, também, a água e o próprio ar.

Em princípio, os refrigerantes sintéticos começaram a ser escolhidos, pois os naturais apresentavam "certas" desvantagens. O fato não é negar a existência destas inconveniências, mas sim ressaltar o fato de que, face aos refrigerantes sintéticos, tais obstáculos já estavam bastante conhecidos e documentados. É um tanto improvável que quaisquer novas desvantagens associadas ao CO2 ainda venham a ser descobertas, porque o CO2 é um componente natural do ar que nos rodeia. Além disso, o CO2 apresenta inúmeras vantagens específicas que o tornam muito interessante para aplicação na refrigeração industrial, como será descrito a seguir. No decorrer dos últimos anos, várias plantas de refrigeração comercial começaram a usar o CO2 e o resultado destas experiências é que o CO2 é seguro e confiável. Além do mais, a eficiência energética é tão boa quanto ou melhor do que a obtida com outras alternativas.

Compresores para CO2 estão se tornando mais comuns a medidade que cresce o uso dele como fluído refrigerante

Aplicações do CO2 na refrigeração industrial

Para as aplicações de refrigeração industrial, o CO2 torna-se a melhor alternativa na faixa de temperaturas que variam entre -35oC e -53oC. Pode também ser usado, com bons resultados, como fluido secundário a altas temperaturas. Esta aplicação já está bem comprovada por diversas instalações existentes e em perfeita operação. Entretanto, quanto menor a temperatura, mais eficiente será a aplicação do CO2 se comparado com a maioria dos outros refrigerantes convencionais. Somando-se a isso, o CO2 ainda apresenta outros diferenciais, por exemplo, a ausência de odor. Em caso de pequenos vazamentos, não causará pânico.

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