HFC: ¿Qué son los gases refrigerantes sintéticos hidrofluorocarbonos?

El gas refrigerante HFC (hidrofluorocarbonos) es la tercera generación de refrigerantes fluorados. Reconocidos como Potencial de agotamiento del ozono (ODP) y Potencial de calentamiento global (GWP), representan una alternativa más ecológica a CFC y HCFC. Los refrigerantes de este grupo son aplicables a plantas de refrigeración y unidades de aire acondicionado diseñadas específicamente para su uso. Además, pueden servir como gases refrigerantes sustitutos para los CFC y HCFC más antiguos.

¿Qué son los HFC?

Están formados por hidrógeno, flúor y carbono. Ten en cuenta que, a diferencia de los CFC y los HCFC, el gas refrigerante HFC no contiene cloro y, por lo tanto, no destruye la capa de ozono. Sin embargo, al igual que los CFC y los HCFC, los HFC son un gas de efecto invernadero. El gas refrigerante HFC es aproximadamente 1000 veces más potente que el CO2 como agente de calentamiento.

Aunque en la actualidad sólo comprenden un pequeño porcentaje de las emisiones de gases de efecto invernadero, aumentarán a medida que el aire acondicionado se vuelva más asequible y común en los países en desarrollo.

Algunos estiman que para finales de siglo, el gas refrigerante de HCF podría contribuir hasta 1 grado centígrado de calentamiento. Si tiene un acondicionador de aire fabricado después de 2010, probablemente use HFC-410A como gas refrigerante, así que es posible gases refrigerantes sustitutos.

¿Cuál es el impacto medioambiental de los HFC?

Cuando los CFC fueron prohibidos hace dos décadas, la eliminación provocó preocupación por el costo, la disponibilidad y el rendimiento del gas refrigerante, buscando gases refrigerantes sustitutos.

Finalmente la transición a la primera generación de gases refrigerantes sustitutos alternativos se llevó a cabo sin problemas. Y la eliminación gradual de los refrigerantes con CFC bajo el Protocolo de Montreal de gases refrigerantes sustitutos ha ayudado a la capa de ozono de la Antártida a comenzar a recuperarse.

Esa primera generación de refrigerantes alternativos incluía HFC (hidrofluorocarbonos), que no tenían potencial de agotamiento del ozono. Pero los HFC son potentes gases de efecto invernadero con un alto potencial de calentamiento global (GWP) y largas vidas. Ahora, también se enfrentan al reemplazo internacional por hidrofluoroolefinas (HFO) como gases refrigerantes sustitutos o gas refrigerante \»naturales\» en virtud de la Enmienda de Kigali de octubre de 2016 al Protocolo de Montreal.

Si bien Estados Unidos todavía tiene que adoptar oficialmente la Enmienda Kigali, pocos expertos dudan de la ciencia detrás de las acciones de cambio climático global de otras 170 naciones.

Reconociendo esta preocupación, la Agencia de Protección Ambiental (EPA, por sus siglas en inglés) anunció recientemente otra serie de cortes a los hidrofluorocarbonos (HFC), por gases refrigerantes sustitutos incluidos los que se utilizan comúnmente en enfriadores comerciales.

Entre los HFC y gas refrigerante mezclados con HFC afectados por las regulaciones de gases refrigerantes sustitutos, hay varios que son familiares para los administradores de las instalaciones: R-404A, R-134a, y R-410A y R-407C, que se usan para reemplazar el R-22.

Según las reglas, ya no se producirían nuevos enfriadores con estos gases refrigerantes después del 1 de enero de 2024.

Además, los HCFC (hidroclorofluorocarbonos) formaban parte de la solución cuando los CFC se estaban eliminando. Los HCFC tenían un potencial de agotamiento del ozono mucho menor que los CFC, pero siempre fueron vistos como una solución provisional porque contenían el cloro que destruye el ozono.

¿Cuál es el nivel de seguridad de los gases HFC?

En comparación con la mayoría de las alternativas potenciales sin fluorocarbono, los productos de la familia de HFC son, en la mayoría de los casos, no inflamables y tienen perfiles de toxicidad favorables, un factor clave para las aplicaciones de los consumidores y para el uso en lugares públicos. Es esencial, por ejemplo. Para instalaciones utilizadas en lugares públicos como teatros, supermercados, transporte, edificios altos.

Los HFC son a menudo la solución técnica más confiable y preferida para una gama de aplicaciones.

Para aplicaciones de refrigeración y aire acondicionado, las normas restringen el uso o la cantidad (tamaño de carga) para refrigerantes tóxicos o inflamables. Donde se pueden usar estas alternativas, los gases refrigerantes sustitutos, las medidas de seguridad adicionales requeridas pueden imponer costes adicionales que podrían invertirse en mejorar el rendimiento, incluido el consumo de energía.

Una nueva clase de fluorocarbonos, los HFO (hidrofluoro-olefinas) o como mezclas con HFC está permitiendo el reemplazo parcial de los gases refrigerantes sustitutivos HFC que ofrecen beneficios similares de seguridad y rendimiento.

En general, al seleccionar un gas refrigerante, los problemas de seguridad no pueden pasarse por alto. Los principales inconvenientes de las alternativas de HFC son las características de seguridad. El amoníaco y algunos hidrocarburos, si bien son excelentes refrigerantes, son tóxicos y, en el caso de los hidrocarburos, son extremadamente inflamables. Por lo tanto, deben usarse con cuidado, en condiciones de seguridad que exijan máxima atención y estrictas precauciones. La Tabla a continuación ilustra algunas de las características de diferentes refrigerantes desde una perspectiva de seguridad.

La clasificación de toxicidad se da en términos del Límite de Exposición Ocupacional (OEL). El límite de 1000 ppm en sustancias no tóxicas es para prevenir cualquier peligro de asfixia debido al desplazamiento de oxígeno. Las propiedades de inflamabilidad se caracterizan por los límites de inflamabilidad superior e inferior (los límites de concentración en los que la sustancia es inflamable), la energía liberada durante la combustión y la temperatura de autoignición. Más recientemente, para clasificar las sustancias de forma moderada y marginal, como algunos HFC y HFO, se están utilizando la velocidad de la llama y la energía de ignición.

¿Qué aplicaciones tiene los HFC?

Los HFC, o HydroFluroCarbons, son una clasificación de gas refrigerante comúnmente utilizada en todo el mundo. Algunos de los refrigerantes HFC más comunes que puede haber escuchado son R-134a, R-404A, R-410A, R-125 y R-32. Estos refrigerantes se utilizan en una variedad de aplicaciones, desde automóviles hasta acondicionadores de aire para el hogar, cámaras de concentración, refrigeración comercial, frigoríficos, bombas de calor y hasta refrigeración industrial.

¿Cuáles son los principales sustitutos HFC al gas fluorado refrigerante R22?