El dióxido de carbono (CO2) pertenece al grupo de los llamados refrigerantes naturales, junto con el amoníaco (NH3), el agua e hidrocarburos como el propano y el butano, entre otras sustancias. Aunque el amoníaco es un refrigerante excelente de uso general en aplicaciones de refrigeración industrial, en ocasiones existen ciertas limitaciones para su uso en áreas en las que la toxicidad o la inflamabilidad resultan problemáticas.

Al obtener el dióxido de carbono del medio ambiente para utilizarlo en los procesos refrigerantes, se recicla el CO2 que ya está en la atmósfera tanto de forma natural (por el proceso de respiración de todos los seres vivos), como por la acción de las industrias (resultado de la quema de combustibles fósiles).

Esta acción permite revertir el impacto ecológico sobre el planeta al tomar uno de los principales gases causantes del efecto invernadero, y reciclarlo para beneficio de la industria y de la humanidad.

Es importante destacar que actualmente todos los refrigerantes se comparan contra el CO2 para ver sus niveles, tanto en la reducción de la capa de ozono, como en su impacto en el calentamiento global.

El gran desarrollo tecnológico que ha facilitado el uso de nuevas tecnologías, y el cambio legislativo (Reglamento F-Gas junto con la tasas) que fomenta usos neutros con el medioambiente y castiga prácticas medioambientales dañinas, han permitido unir el respeto por el medio ambiente con la eficiencia energética.

En el sector alimentario, la presencia del CO2, con sus variantes subcríticas con sistemas de expansión en baja temperatura y bombeo en media temperatura, utilizando otro refrigerante (R134a, R290, R1270, R717, o bien un sistema indirecto con glicol, etc.) para condensar el CO2, y sus variantes críticas con compresor en paralelo, los pseudo-desrecalentadores de aire, los pseudosubenfriadores, la incorporación de eyectores que reducen el número de compresores o su tamaño, se consolida y se postula como solución a largo plazo. Se superan de esta forma las limitaciones de los refrigerantes actuales que dañan el medio ambiente a la vez que se mejoran las eficiencias en las instalaciones frigoríficas.

A diferencia de la mayoría del resto de refrigerantes, el CO2 se usa en la práctica en tres ciclos de refrigeración distintos:

  • Subcrítico (sistemas en cascada).
  • Transcrítico (sistemas únicamente con CO2).
  • Fluido secundario (el CO2 se usa en forma de salmuera volátil)

La tecnología empleada depende de la aplicación y de la ubicación en la que se pretenda instalar el sistema. Existen diferentes aplicaciones en las que el uso del CO2 resulta atractivo y en las que, de hecho, ya se usa ampliamente en la actualidad:

  • Refrigeración industrial; el CO2 se usa generalmente en combinación con amoníaco, ya sea en sistemas en cascada o en forma de salmuera volátil.
  • Refrigeración para los sectores de la alimentación y la distribución minorista.
  • Bombas de calor.
  • Refrigeración para transporte.

Los sistemas con CO2 tienden a ser más costosos que los sistemas convencionales, ya sea debido a las altas presiones (en sistemas transcríticos) o a su mayor complejidad (en sistemas tanto transcríticos como subcríticos). La aparición de los sistemas booster parece haber reducido la complejidad de los sistemas y, dado que el número de instalaciones con CO2 ha aumentado, con el tiempo se ha demostrado que su coste se aproxima al de los sistemas de referencia con refrigerantes HFC.

Además, los grandes sistemas con CO2, sobre todo en aplicaciones de refrigeración industrial, pueden ser más económicos de construir que los sistemas homólogos con glicol, lo que hace que los costes iniciales y asociados al ciclo de vida sean más bajos.

Las principales ventajas obtenidas por el uso del CO2 como refrigerante se pueden resumir en:

  • Sustancia natural, concentración atmosférica en el aire de aproximadamente el 0,04% (volumen).
  • Refrigerante clasificado como no tóxico, y no inflamable.
  • Los CFCs están prohibidos por el protocolo de Kioto por su alto ODP (Ozone Depletion Potential).
  • Los HFCs tienen un ODP cero pero un alto GWP (Global Warming Potential).
  • CO2 (y NH3) no tienen problemas con ODP y GWP.
  • Tras una fuga no contamina el producto.
  • Algunos circuitos en cascada mejor COP que con solo NH3.
  • El mismo compresor da 8 veces más capacidad.
  • Diámetros de tuberías de aspiración menores.
  • Procesos de enfriamiento más eficientes.
  • Bajo coste del refrigerante.

ILERFRED, comprometidos con el medio ambiente.