El diòxid de carboni (CO2) pertany al grup dels anomenats refrigerants naturals, juntament amb l’amoníac (NH3), l’aigua i hidrocarburs com el propà i el butà, entre altres substàncies. Encara que l’amoníac és un refrigerant excel·lent d’ús general en aplicacions de refrigeració industrial, de vegades hi ha certes limitacions per a la seva utilització en àrees en què la toxicitat o la inflamabilitat resulten problemàtiques.

En obtenir el diòxid de carboni del medi ambient per utilitzar-lo en els processos refrigerants, es recicla el CO2 que ja està a l’atmosfera tant de forma natural (pel procés de respiració de tots els éssers vius), com per l’acció de les indústries (resultat de la crema de combustibles fòssils).

Aquesta acció permet revertir l’impacte ecològic sobre el planeta en prendre un dels principals gasos causants de l’efecte hivernacle, i reciclar-lo per benefici de la indústria i de la humanitat.

És important destacar que actualment tots els refrigerants es comparen contra el CO2 per veure els nivells, tant en la reducció de la capa d’ozó, com en el seu impacte en l’escalfament global.

El gran desenvolupament tecnològic que ha facilitat la utilització de noves tecnologies, i el canvi legislatiu (Reglament F-Gas juntament amb la taxes) que fomenta usos neutres amb el medi ambient i castiga pràctiques mediambientals perjudicials, han permès unir el respecte pel medi ambient amb l’eficiència energètica.

En el sector alimentari, la presència del CO2, amb les seves variants subcrítiques amb sistemes d’expansió a baixa temperatura i bombament a mitja temperatura, utilitzant un altre refrigerant (R134a, R290, R1270, R717, o bé un sistema indirecte amb glicol, etc.) per condensar el CO2, i les seves variants crítiques amb compressor en paral·lel, els pseudo-desrecalentadors d’aire, els pseudosubrefrigeradors, la incorporació de ejectors que redueixen el nombre de compressors o la seva mida, es consolida i es postula com a solució a llarg termini. Es superen d’aquesta manera les limitacions dels refrigerants actuals que fan malbé el medi ambient alhora que es milloren les eficiències en les instal·lacions frigorífiques.

A diferència de la majoria de la resta de refrigerants, el CO2 s’utilitza en la pràctica en tres cicles de refrigeració diferents:

  • Subcrític (sistemes en cascada).
  • Transcrític (sistemes únicament amb CO2).
  • Fluid secundari (el CO2 s’utilitza en forma de salmorra volàtil)

La tecnologia emprada depèn de l’aplicació i de la ubicació en la qual es pretengui instal·lar el sistema. Existeixen diferents aplicacions en què l’ús del CO2 resulta atractiu i en què, de fet, ja es fa servir àmpliament en l’actualitat:

  • Refrigeració industrial; el CO2 s’usa generalment en combinació amb amoníac, ja sigui en sistemes en cascada o en forma de salmorra volàtil.
  • Refrigeració per als sectors de l’alimentació i la distribució minorista.
  • Bombes de calor.
  • Refrigeració per a transport.

Els sistemes amb CO2 tendeixen a ser més costosos que els sistemes convencionals, ja sigui a causa de les altes pressions (en sistemes transcrítics) o al seu major complexitat (en sistemes tant transcrítics com subcrítics). L’aparició dels sistemes booster sembla haver reduït la complexitat dels sistemes i, com que el nombre d’instal·lacions amb CO2 ha augmentat, amb el temps s’ha demostrat que el seu cost s’aproxima al dels sistemes de referència amb refrigerants HFC.

A més, els grans sistemes amb CO2, sobretot en aplicacions de refrigeració industrial, poden ser més econòmics de construir que els sistemes homòlegs amb glicol, el que fa que els costos inicials i associats al cicle de vida siguin més baixos.

Les principals avantatges obtinguts per la utilització del CO2 com a refrigerant es poden resumir en:

  • Substància natural, concentració atmosfèrica en l’aire d’aproximadament el 0,04% (volum).
  • Refrigerant classificat com no tòxic, i no inflamable.
  • Els CFCs estan prohibits pel protocol de Kyoto pel seu alt ODP (Ozone Depletion Potential).
  • Els HFCs tenen un ODP zero però un alt GWP (Global Warming Potential).
  • CO2 (i NH3) no tenen problemes amb ODP i GWP.
  • Després d’una fugida no contamina el producte.
  • Alguns circuits en cascada millor COP que amb només NH3.
  • El mateix compressor dóna 8 vegades més capacitat.
  • Diàmetres de canonades d’aspiració menors.
  • Processos de refredament més eficients.
  • Baix cost del refrigerant.

ILERFRED, compromesos amb el medi ambient.