El «refrigerador» se inventó a finales del siglo XIX, y desde entonces se han utilizado diversos tipos de gases como refrigerantes en todos los congeladores, refrigeradores, bombas de calor y aires acondicionados.
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Los Gases Industriales
El uso de los gases llamados CFCs aumentó radicalmente en los años 50 y 60 sin que nadie en los años 70 y 80 cuestionara qué contenían estos gases.
CFC = Gases Clorofluorocarbonos que contienen cloro, flúor y carbono utilizados para enfriar (líquido refrigerante).
Durante los últimos 20 años hemos encontrado muchos efectos perjudiciales medioambientales que producen este tipo de gases.
Los Gases Fluorados comenzaron a usarse a principios de los 90 para sustituir a estos CFCs y otras sustancias de elevado poder destructivo de la capa de ozono.
Sin embargo, al igual que las SAO (sustancias que agotan la capa de Ozono), los gases fluorados tienen un elevado potencial de calentamiento atmosférico (GWP, por sus siglas en inglés), y una larga permanencia en la atmósfera, por lo que contribuyen al denominado “efecto invernadero” y con ello, a agravar los efectos del cambio climático.
Por este motivo también son conocidos como «Gases Fluorados de Efecto Invernadero» o F-Gas«.
Debido a este problema, estas sustancias fueron incluidas en el Protocolo de Kyoto sobre el Cambio Climático para reducir su uso a nivel mundial. Cómo alternativa se está utilizando en muchos casos el dióxido de Carbono (CO2) o R 744.
¿Qué son los Gases Fluorados?
Los gases fluorados son una familia de gases que contienen flúor en su molécula.
Hay 3 tipos principales: Hidrofluorocarbonos (HFC), Perfluorocarburos (PFC) y Hexafluoruro de azufre (SF6).
Luego analizaremos uno a uno.
Se utilizan principalmente en plantas de refrigeración, bombas de calor y electrónica de alto voltaje.
Mientras que el CO2, el metano y el óxido nítrico (óxido nitroso) son gases de efecto invernadero naturales, los Gases Fluorados se producen industrialmente ya que no existen naturalmente en la atmósfera y muchos de ellos tienen un alto potencial de calentamiento global.
Su uso está regulado ya que son más fuertes que los gases de efecto invernadero naturales.
En 1970, representaban el 0,4 por ciento de todas las emisiones de gases de efecto invernadero, mientras que contribuían con el 2 por ciento en 2012.
Los gases F difieren de los otros gases de efecto invernadero en que son productos o contaminantes de procesos industriales y
Usos de los Gases Fluorados
Los Gases Fluorados o F se usan de varias maneras:
– Equipos fijos de refrigeración, aire acondicionado y bomba de calor (RAC).
– Algunos sistemas fijos de protección contra incendios y extintores portátiles de incendios utilizan actualmente HFC.
– El aire acondicionado móvil en automóviles y camionetas ligeras actualmente usa HFC.
– Otros transportes refrigerados y con aire acondicionado utilizan actualmente gas F y SAO.
– Los disolventes que contienen gas F se utilizan para limpiar componentes, por ejemplo, en la industria electrónica y aeroespacial. El uso de solventes que contienen SAO ahora está prohibido.
– El gas F y las SAO tienen muchos usos especializados, como la producción de magnesio, diferentes tipos de espuma y celdas de alto voltaje.
Luego veremos algunos usos más cuando veamos uno a uno los diferentes tipos de gases fluorados.
Tipos de Gases Fluorados
Hay 3 tipos de gases fluorados: Hidrofluorocarbonos (HFC), Perfluorocarburos (PFC) y Hexafluoruro de azufre (SF6).
Los hidrofluorocarbonos (HFC), los perfluorocarburos (PFC) y el hexafluoruro de azufre (SF6) se conocen colectivamente como gases fluorados de efecto invernadero y además están controlados por la legislación específica de la Unión Europea (UE).
Hidrofluorocarbonos HFC
Los hidrofluorocarbonos (HFC) son un grupo de productos químicos industriales utilizados principalmente para enfriamiento y refrigeración, soplado de espuma, aerosoles y protección contra incendios.
Son la mayor fuente de emisiones de gases fluorados.
Son sustancias químicas, compuestos orgánicos que contienen átomos de Hidrógeno (H) Flúor (F) y Carbono (C).
Muchos HFC son gases de efecto invernadero muy potentes y un número considerable son contaminantes climáticos de corta duración con una vida útil de entre 15 y 29 años en la atmósfera.
La fuga de gases HFC provoca emisiones durante la fabricación, el mantenimiento y el uso regular.
Si la eliminación no se realiza correctamente, los HFC continúan saliendo del producto hasta que están vacíos.
Aunque los HFC actualmente representan alrededor del 1% del total de gases de efecto invernadero, su impacto ambiental en el calentamiento global puede ser de cientos a miles de veces mayor que el del dióxido de carbono por unidad de masa.
Suponiendo que no haya una nueva regulación, se proyecta que el consumo de HFC se duplicará para 2020, y las emisiones podrían contribuir sustancialmente al forzamiento radiactivo en la atmósfera a mediados de siglo.
La Enmienda de Kigali para reducir los HFC en virtud del Protocolo de Montreal entró en vigor en 2019.
Según la enmienda, los países se comprometen a reducir la producción y el consumo de HFC en más del 80% en los próximos 30 años.
El objetivo es evitar más de 70 mil millones de toneladas métricas de Emisiones equivalentes de dióxido de carbono para 2050, y hasta 0,5 ° C de calentamiento para finales de siglo.
Alternativas a los HFC
Hay soluciones disponibles para reemplazar los HFC de alto potencial de calentamiento global en muchos sectores y reducir las emisiones.
Las tecnologías libres de HFC están disponibles actualmente, y cada año entran en línea más, de modo que la mayoría de los usos podrían eliminarse gradualmente para 2020 y los usos restantes para 2030.
Algunas de las alternativas amigables con el clima disponibles actualmente incluyen hidrocarburos, amoníaco (R – 717), agua y dióxido de carbono (CO2 o R 744).
Otras alternativas de refrigerantes, como el isobutano (R-600a) propileno (R-1270); y las alternativas no en especie, como la solar, también se comercializarán y entrarán al mercado en los próximos años.
Importante: desde el 1 de enero de 2017, cualquier equipo de refrigeración, aire acondicionado y bomba de calor cargado con HFC no se puede colocar en el mercado de la UE a menos que los HFC dentro del equipo se contabilicen dentro del sistema de cuotas de HFC de la UE.
Perfluorocarburos PFC
Los PFC son un grupo de productos químicos artificiales que contienen solo los dos elementos carbono y flúor.
En condiciones ambientales normales, generalmente son gases incoloros, inodoros, no inflamables y no reactivos.
El uso principal de los PFC es en el sector de la electrónica (fabricación de semiconductores) y como refrigerantes.
También se usan ocasionalmente como gases trazadores ambientales, en extintores de incendios y para algunas aplicaciones cosméticas y médicas.
Las principales liberaciones de PFC al medio ambiente se producen durante la fabricación de los semiconductores, equipos de refrigeración y la producción de aluminio.
No se considera que los PFC dañen el medio ambiente cerca de su liberación.
Sin embargo, a escala global, son gases de efecto invernadero que contribuyen al calentamiento global.
Tienen «potenciales de calentamiento global» extremadamente altos (5000-10000 veces más que el dióxido de carbono), pero no contribuyen de manera particularmente significativa al calentamiento global debido a las pequeñas cantidades liberadas.
Los PFC pueden persistir en la atmósfera durante miles de años.
A concentraciones ambientales, los PFC no son perjudiciales para la salud humana.
Sin embargo, se han encontrado niveles de PFC en la sangre de personas que se cree que fueron expuestas mediante el uso de utensilios de cocina antiadherentes.
Se sabe cómo esto puede afectar la salud a largo plazo. La exposición a concentraciones muy altas después de una liberación accidental o en entornos ocupacionales podría dañar el cerebro o el corazón.
La Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (Protocolo de Kyoto, 1997) introdujo medidas diseñadas para lograr la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero (incluidos los PFC).
Hexafluoruro de Azufre SF6
El hexafluoruro de azufre (SF6) es un gas cuyas moléculas consisten en un átomo de azufre y seis átomos de flúor.
Es incoloro, inodoro, no tóxico y no inflamable, y es soluble en agua y algunos otros líquidos.
Sus usos principales son como medio de aislamiento en sistemas de transmisión eléctrica y dispositivos de distribución eléctrica, haciendo una cubierta inerte, o simplemente para desplazar las mezclas de gases en la fundición de metales.
También se utiliza en la industria eléctrica como medio dieléctrico gaseoso para interruptores automáticos de alto voltaje (generalmente 40 KV y superiores), interruptores y otros equipos eléctricos, a menudo reemplazando interruptores automáticos llenos de aceite (OCB).
El SF6 es un gas de efecto invernadero altamente potente, tiene un potencial de calentamiento global (PCG) 23.900 veces mayor que el del CO2 y una vida atmosférica de 3.200 años.
En 2002, la industria lanzó 600 toneladas métricas de SF6 a la atmósfera, el equivalente a 3.103.896 vagones de pasajeros conducidos durante un año, o la quema de 72.866 vagones de carbón.
SF6 también es un producto que presenta una espada de doble filo.
Indispensable para la transmisión segura de energía eléctrica, pero debido a su potencial de calentamiento global, representa un problema a largo plazo si se usa descuidadamente.
A través de una mayor conciencia y mejores técnicas de gestión de gas, las industrias usuarias no solo pueden reducir sus emisiones, sino también ahorrar dinero en el proceso.
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