Gases refrigerantes: famílias, ODP, GWP e classificação de segurança

Fluido refrigerante é a substância que carrega o calor de dentro para fora do sistema: ele absorve calor ao evaporar no evaporador e devolve esse calor ao condensar no condensador. Qualquer substância que mude de estado nessas condições pode, em tese, servir — água, amônia, dióxido de carbono, cloreto de metila, anidrido sulfuroso. Na prática, cada uma traz vantagens e problemas, e é por isso que a indústria trocou de fluido várias vezes ao longo de um século.

Um século em quatro gerações

Em 1928 foi sintetizada uma substância à base de cloro e flúor que não era inflamável e tinha toxicidade muito baixa. Em 1931 ela chegou ao mercado como diclorodifluorometano, o Freon 12, e foi o que permitiu a refrigeração doméstica se espalhar. Freon, aliás, é marca comercial — hoje da Chemours, antes da DuPont —, não o nome do gás.

O problema apareceu meio século depois: aquele cloro que tornava o fluido estável também o fazia sobreviver décadas na atmosfera, chegar à estratosfera e destruir ozônio. Daí em diante a história dos refrigerantes é a história de quatro gerações, cada uma resolvendo o defeito da anterior:

• CFC (R-11, R-12): cloro, flúor e carbono. Destroem a camada de ozônio. Eliminados. O R-502, mistura que leva CFC na composição, saiu junto.
• HCFC (R-22, R-141b, R-123): ainda têm cloro, mas menos agressivos. Em eliminação.
• HFC (R-134a, R-410A, R-404A, R-32): sem cloro, não atacam o ozônio — mas são gases de efeito estufa potentes. Em redução gradual pela Emenda de Kigali.
• HFO e naturais (R-1234yf, R-1234ze, R-290, R-600a, R-744, R-717): aquecimento global desprezível ou muito baixo. São o presente e o futuro — e quase todos trazem de volta a inflamabilidade ou a toxicidade que os CFC haviam eliminado.

Essa é a troca que define o trabalho do técnico hoje: ganhou-se o meio ambiente e perdeu-se a folga de segurança. Fluido moderno exige procedimento correto.

As datas do HCFC, que costumam ser citadas erradas

O cronograma do Protocolo de Montreal para países em desenvolvimento, como o Brasil, tem duas datas que vivem sendo confundidas:

• congelamento do consumo em 2013, sobre a média de 2009 e 2010, e reduções de 10% em 2015, 35% em 2020 e 67,5% em 2025;
• eliminação do consumo em 2030 — essa é a data que encerra a importação para uso geral;
• entre 2030 e 2040, admite-se uma média anual de 2,5% da linha de base apenas para manutenção de equipamento já instalado. É essa cauda de serviço que faz muita gente dizer que o prazo é 2040.

Para quem mantém parque de R-22, a consequência prática é simples: a oferta aperta e o preço sobe muito antes das datas, e depois de 2030 o fluido existe só na medida da manutenção.

Como os fluidos são numerados

A designação R-xxx não é arbitrária: ela segue a norma ASHRAE 34, cuja edição em vigor é a de 2022, e os números codificam a composição química da molécula. As séries mais encontradas:

• R-10 a R-170: compostos puros (metano, etano e derivados). R-12, R-22, R-32, R-134a, R-290 (propano), R-600a (isobutano);
• série 400: misturas zeotrópicas, que evaporam e condensam em faixa de temperatura, não em ponto fixo. R-404A, R-407C, R-410A, R-454B;
• série 500: misturas azeotrópicas, que se comportam como fluido puro. R-502, R-507A;
• série 700: compostos inorgânicos, numerados pela massa molar. R-717 (amônia), R-744 (CO₂), R-718 (água);
• série 1234: as hidrofluorolefinas, os HFO. R-1234yf, R-1234ze.

Por que mistura zeotrópica se carrega na fase líquida

Nas misturas da série 400, os componentes têm pontos de ebulição diferentes. Se você carregar pela fase vapor, sai do cilindro primeiro o componente mais volátil e a composição que entra no sistema não é a da etiqueta. Por isso, fluido da série 400 se carrega sempre com o cilindro na posição que entrega líquido, e um vazamento parcial nunca se completa: esvazia-se e recarrega-se.

Essa mesma propriedade produz o glide: como a mistura não evapora a temperatura constante, há diferença entre a temperatura de início e de fim da evaporação para uma mesma pressão. É o que obriga a ler a tabela do fluido pelo ponto correto ao ajustar superaquecimento, e não por um valor único.

As duas réguas: ODP e GWP

Todo fluido hoje é avaliado por dois números, e confundi-los é erro comum.

• ODP (Ozone Depletion Potential): o quanto a substância destrói ozônio, tomando o R-11 como referência 1,0. Só tem ODP quem tem cloro ou bromo.
• GWP (Global Warming Potential): o quanto a substância aquece o planeta em 100 anos, tomando o CO₂ como referência 1. Nada a ver com a camada de ozônio.

Os valores de GWP desta tabela são os do quarto relatório de avaliação do IPCC, que é a referência adotada pela Emenda de Kigali para os HFC. Relatórios mais recentes trazem números um pouco diferentes, e legislações diferentes adotam relatórios diferentes — use-os como ordem de grandeza, não como número de projeto.

Classificação de segurança: o que A1, A2L e A3 querem dizer

Esta é a informação que mais falta nos textos antigos, e é a que mais importa na bancada. A ASHRAE 34 classifica cada fluido com uma letra e um número:

• letra A: toxicidade baixa. Letra B: toxicidade maior — caso da amônia;
• número 1: não propaga chama;
• 2L: levemente inflamável, com velocidade de propagação de chama baixa (R-32, R-454B, R-1234yf, e a amônia como B2L);
• número 2: inflamável;
• número 3: altamente inflamável (R-290, R-600a).

Um fluido A2L não pega fogo com facilidade, mas pega. Isso muda procedimento: limite de carga por ambiente, brasagem só com o sistema evacuado e purgado com nitrogênio, detector de vazamento compatível, proibição de usar chama para procurar vazamento, e nada de recuperar fluido inflamável em cilindro de A1. Um R-290 em um balcão de supermercado tem carga limitada justamente para que, se vazar tudo, a concentração no ambiente fique abaixo do limite inferior de inflamabilidade.

O que está substituindo o R-410A

A pergunta que mais chega hoje de instalador não é sobre R-22, é sobre o que vem depois do R-410A. A resposta é a geração A2L: R-32 em boa parte dos splits novos e R-454B nos equipamentos projetados para GWP mais baixo ainda.

Os dois são levemente inflamáveis, e isso tem três consequências imediatas para quem instala: o aparelho tem limite de carga em função do volume do ambiente, as ferramentas e o detector precisam ser compatíveis com A2L, e recolhimento vai para cilindro próprio. Não é fluido que se trate como o R-410A por hábito.

Propriedades que se procuram em um refrigerante

Não existe fluido que reúna todas. Cada sistema usa o que apresenta o maior número delas para aquela aplicação:

• condensar a pressões moderadas;
• evaporar acima da pressão atmosférica, para que um vazamento não puxe ar e umidade para dentro;
• volume específico pequeno;
• calor latente de vaporização elevado;
• estabilidade química ao longo de milhares de ciclos;
• não ser corrosivo, tóxico nem inflamável;
• permitir detecção fácil de vazamento;
• ser compatível com o óleo lubrificante e com os materiais do sistema;
• ODP zero e GWP baixo — critério que não existia até os anos 1990 e hoje é decisivo.

Cada fluido pede o seu óleo

A escolha do lubrificante não é independente do fluido:

• mineral e alquilbenzeno: CFC e HCFC (R-12, R-22);
• poliolester (POE): HFC e HFO (R-134a, R-410A, R-32, R-1234yf). É um éster sintético, não um óleo vegetal, e é fortemente higroscópico — absorve umidade do ar depressa, por isso não se deixa a embalagem nem o sistema abertos;
• PAG: ar-condicionado automotivo;
• PVE e POE específicos: CO₂ e aplicações transcríticas.

Misturar óleo mineral em sistema com HFC resulta em óleo que não retorna ao compressor e em troca de calor pior no evaporador.

Substituir o R-12 em equipamento antigo

O R-12 não é fabricado nem importado no Brasil. Quando aparece um equipamento antigo que precisa de carga, há duas saídas: converter o sistema para R-134a — trocando óleo, filtro secador e dispositivo de expansão — ou usar uma das misturas de retrofit desenvolvidas para reproduzir as pressões e temperaturas do R-12.

Três cuidados valem para qualquer retrofit:

• um compressor que já rodou com R-12 e óleo mineral não recebe R-134a sem limpeza completa: os resíduos são incompatíveis com o óleo éster;
• como a maioria das misturas leva R-22 na composição, o compressor precisa de óleo sintético alquilbenzeno aditivado — nunca mineral;
• a carga fica entre 75% e 90% do peso da carga original de R-12, e deve ser feita na fase líquida com o compressor desligado.

Note que essas misturas contêm R-22, que também está em eliminação. Elas resolvem um reparo pontual em equipamento que está no fim da vida útil — não são uma solução de longo prazo. E antes de converter, vale a pergunta econômica: em refrigerador doméstico antigo, a conversão bem feita costuma custar mais do que o aparelho vale.

Identificação do cilindro: não confie na cor

Houve uma época em que a cor do cilindro identificava o fluido, e muita apostila ainda repete aquela lista. Hoje isso não é confiável. A atribuição de cores por fluido foi abandonada como prática recomendada pela indústria norte-americana, e no Brasil convivem cilindros de origens e épocas diferentes. Há relatos recorrentes de cilindro com cor de um fluido e conteúdo de outro, e de fluido adulterado em embalagem falsificada.

O que identifica o fluido é o rótulo, a nota fiscal e a procedência. Em caso de dúvida — fluido recolhido, cilindro sem rótulo legível, compra fora de distribuidor conhecido — existe equipamento identificador de refrigerante, e vale usá-lo antes de colocar o conteúdo dentro de um sistema. Uma mistura desconhecida pode destruir o compressor e, se contiver hidrocarboneto, criar uma situação perigosa durante a brasagem.

Contaminantes

Os inimigos de qualquer fluido, independentemente da geração, são os mesmos: ar, água, fluxo de solda, limalha de metal, sujeira, solventes clorados, óxido de ferro e óxido de cobre. A umidade é o pior deles — congela no capilar ou na válvula de expansão, obstruindo a passagem, e combinada com o fluido forma ácidos que corroem o compressor por dentro. É por isso que vácuo bem-feito, filtro secador novo e brasagem com nitrogênio circulando não são preciosismo: são o que define se o reparo dura.

Obrigações legais

Fluido refrigerante não se libera na atmosfera. Quem importa, comercializa, recolhe, recicla ou destrói essas substâncias precisa estar inscrito no Cadastro Técnico Federal do IBAMA, e a importação é controlada por cotas que diminuem a cada ano conforme o cronograma do Protocolo de Montreal e da Emenda de Kigali.

Para consultar as pressões de trabalho de cada fluido nas temperaturas de evaporação e condensação, este portal tem uma tabela pressão-temperatura.