CO2 como fluido alternativo para sistemas de refrigeração e climatização

Entre os responsáveis pelo aquecimento global estão o sistema de climatização e o de refrigeração. Inicialmente pelo consumo de energia: estima-se que 10-20% da energia consumida pelos países desenvolvidos esteja relacionado ao setor. Essa energia obtida é através de processos termoelétricos, correspondentes a queima de carvão. Adicionando o vazamento dos fluidos refrigerantes, responsáveis pelo funcionamento dos aparelhos, como os HCFC’s e CFC’s, temos um dos principais agentes causadores do efeito estufa.

Assim uma nova medida que vem sendo analisada é o uso de refrigerantes naturais. Sendo mais adequados ao desenvolvimento tecnológico sustentável que se busca atualmente, esses fluidos causam menores impactos ao meio ambiente e podem servir de soluções para diversas aplicações no setor de refrigeração.

Entre estas substâncias, está o dióxido de carbono (CO2), também conhecido como R-744, necessário para a vida na terra e que pode vir a substituir os gases como o CFC e o HCFC, que danificam a camada de ozônio.  A tecnologia está sendo utilizada na Europa e em países emergentes, como o Brasil, onde é aplicada na refrigeração de supermercados e futuramente pode chegar aos nossos aparelhos de ar condicionado.

Vantagens na utilização do R744
Segundo as normas vigentes, responsáveis por determinar os impactos dos refrigerantes no meio ambiente, o CO2 é considerado um refrigerante A. Ou seja: o gás tem menor potencial de destruição da camada de ozônio que os outros e reduz o consumo de energia elétrica. Além disso, ele não é inflamável e possui concentrações moderadas de substâncias tóxicas.

Por estar presente na atmosfera, o CO2 está disponível em todo o planeta em grande quantidade, os custos para se adquiri-lo são baixíssimos. Desta maneira, os valores iniciais de instalação e aplicação da carga diminuem. Com o uso desta substância, também é possível economizar durante a operação e manutenção das máquinas, pois o sistema oferece baixa incidência de vazamentos e falhas. Outro fator importante é quanto a alta capacidade volumétrica de refrigeração, que se for comparada a outros refrigerantes (como o R22), pode ser de 5 a 8 vezes maiores, dependendo das condições de aplicação.

Aplicando o CO2
Hoje existem duas linhas de pesquisas da aplicação do CO2: uma se baseia nos chamados ciclos transcriticos, ligados ao ar-condicionado automotivo e refrigeração, como a utilizada em redes de supermercado. A outra é referente ao ciclo cascata, que consiste na combinação de dois ciclos de simples estágio, em que um fluido refrigerante com baixa pressão e o CO2 trabalham juntos. Ele também pode ser utilizado em bombas de calor para aquecimento de água residencial.

Quanto ao ar-condicionado
Atualmente pesquisas vêm sendo realizadas para que se possa ser utilizado no sistema de climatização residencial. Porém, como o R-744 requer maior pressão, seria necessária uma adaptação por parte dos fabricantes, para que as máquinas suportassem tais condições.

História
A utilização do uso do CO2 em sistemas de refrigeração é mais antiga que se imagina: em meados de 1850 já eram realizadas experiências para possibilitar o uso do gás como refrigerante. A primeira máquina a utilizá-lo surgiu em 1867, criada por Thaddeus Lowe, utilizada para criação de gelo. Aos tempos passou-se a notar que o fluido era seguro o suficiente para ser usado, desenvolvendo-se mais e mais máquinas com o mesmo. O período em que mais se produziu foi entre a década de 1920 e 1930, sendo muito aplicado em navios.

Porém, com o surgimento de refrigerantes halogenados (como o CFC-12), a aplicação do CO2 acabou diminuindo. Isso se deve ao fato desses fluídos apresentarem como característica principal a estabilidade química, sendo consequentemente seguros, enquanto o CO2 possuía rápida perda de capacidade e aumento da pressão à elevação de temperatura.

Na década de 90, quando foi constatado o potencial de destruição do ozônio (PDO) e do aquecimento global (GWP) em relação aos fluidos refrigerantes, o CO2 voltou a ser pauta. Neste momento, foram constatados os danos causados pelo clorofluorcarbonos (CFC’s) e hidrofluorcabono (HCFC’s). Por isso, o Protocolo de Kyoto declarou que eles fazem parte das emissões que devem ser reduzidas. Desde então, o debate sobre o uso de CO2 no setor de refrigeração voltou à tona.

Fonte Portal WebArCondicionado.