Em um sistema de refrigeração, o fluido refrigerante é responsável pela troca de calor entre os ambientes externo e interno. Com a evolução da tecnologia e a crescente preocupação com o meio ambiente, são os fluidos refrigerantes denominados sustentáveis – ou seja, aqueles que não agridem a camada de ozônio e que possuem um baixo potencial de efeito estufa – que têm ocupado cada vez mais espaço nos debates e nas indicações de usos em sistemas de HVACR. Como resultado, em diversos países, já há décadas, têm entrado em vigor regulamentações que proíbem a utilização de certos refrigerantes que são prejudiciais ao meio ambiente.

Já é sabido, por exemplo, que desde 2010 o Brasil conseguiu cumprir o compromisso de eliminação dos clorofluorcarbonos, os CFCs. Desde então, a produção e importação dos CFCs aqui no país é zero, uma vez que estes refrigerantes eram os vilões da destruição da camada de ozônio e foram substituídos pelos hidrofluorocarbonetos (HCFCs), com potencial 90% menor.
No entanto, descobriu-se que os HCFCs, por sua vez, agravam o efeito estufa, promovendo um enorme potencial de aquecimento global. Agora, o desafio é investir na eliminação da produção e consumo dos HCFCs e misturas contendo esta substância até 2040, através do Programa Brasileiro de Eliminação de HCFCs.

Eliminação – Sendo assim, tem aumentado o uso de refrigerantes naturais como os hidrocarbonetos (HCs), como o propano (R-290) e o isobutano (R-600a), que também são inflamáveis e, por isto, exigem cuidados especiais. Uma alternativa muito utilizada há décadas é a amônia (R-717). Ela não destrói o ozônio da atmosfera da Terra nem aquece o planeta, mas apresenta como ponto de atenção o fato de ser inflamável e tóxico. Nada que o conhecimento e a execução de boas práticas de manejo com a amônia não ofereçam aos profissionais e às instalações a necessária segurança. Já o dióxido de carbono (R-744) não é inflamável nem tóxico e tem um potencial de aquecimento global (GWP) – do inglês Global Warming Potentials – de apenas 1. Mas, por ser mais denso do que o ar, oferece risco de asfixia em baixas concentrações, o que torna recomendável o uso de detectores de vazamento e ventilação especial em alguns sistemas.

Natural Five – Falando em refrigeração industrial, o setor abrange os grandes sistemas e, normalmente, se refere às aplicações nas indústrias alimentícias e de bebidas, onde o principal fluido refrigerante é a amônia (NH3 - R-717). Também se incluem as aplicações nas indústrias químicas e petroquímicas. Dessa forma, a Mayekawa do Brasil, afinada com questões de eficiência energética e na busca constante pela excelência em suas tecnologias, trabalha com foco no futuro sustentável e consciente com o meio ambiente, através do sistema chamado “Natural Five”, onde são utilizados cinco fluidos refrigerantes naturais: Amônia (NH3 – R717), Dióxido de Carbono (CO2 – R744), HC (inclui-se o Propano R-290), Água (H2O) e Ar (O2), aplicados em sistemas de aquecimento, secagem, abastecimento de água quente, ar condicionado, refrigeração, congelamento e criogenia, entre outros.

Os refrigerantes naturais têm um menor GWP do que os HFCs, bem como zero ODP (Ozone-Depletion Potential), tornando-os refrigerantes ambientalmente amigáveis. A aplicação de refrigerantes naturais e as soluções de engenharia em eficiência energética visam apoiar o desenvolvimento sustentável não afetando a camada de ozônio e diminuindo significativamente o aquecimento global. Vemos que a indústria tem respondido à substituição dos fluidos com alto GWP de maneira gradativa à medida que se percebe que estes fluidos, pouco a pouco, se tornam menos atrativos financeiramente. Dessa forma, a Mayekawa do Brasil é procurada justamente porque oferece excelência na performance com sustentabilidade, por meio de quatro pilares: (1) eficiência energética, (2) robustez dos equipamentos e materiais, (3) fluidos refrigerantes naturais e (4) ambientalmente seguro. Indústrias sustentáveis que só podem utilizar equipamentos e sistemas com fluido naturais nos procuram. E além de sistemas operando com a amônia, temos os sistemas com CO2 e propano, que também possuem o índice de GWP quase zero. Portanto, já faz parte da cultura Mayekawa fabricar equipamentos e soluções baseadas nessas exigências.

Prós e contras – Em se tratando de fluidos de refrigeração primários, afirmamos com propriedade que o fluido que proporciona a melhor performance COP (Consumo Energético x Capacidade Fornecida) é a amônia.
Ao longo dos anos, houve a necessidade de fabricar fluidos (halogenados) que pudessem extinguir a amônia da refrigeração, devido a sua toxidade (no caso de manuseio errado do refrigerante), porém, os índices de GWP e ODP destes fluidos sintéticos eram e ainda são elevadíssimos, o que não justifica sua aplicação. Em tempos modernos, a refrigeração vem migrando para o uso com os demais fluidos naturais, como o CO2 e o propano, que também permitem excelentes COP.

Com isso, temos quatro grupos de fluidos que são comumente utilizados:
• Amônia: melhor eficiência energética, porém, é um fluido tóxico, com isto faz-se a aplicação em sistemas indiretos, para que se tenha uma redução do volume de fluido no sistema;
• CO2: ótima eficiência quando aplicado em refrigeração de baixa temperatura. Quando aplicado para médias e altas temperaturas, há riscos devido à elevação de pressão do fluido, com isto o equipamento deve ter operação especializada e um excelente conjunto de válvulas e controles eletrônicos;
• Propano: embora temos visto que as aplicações com este refrigerante estejam aumentando, uma vez que sua eficiência é muito semelhante à amônia, deve-se destacar que se trata de um fluido inflamável, o que significa que o equipamento se torna mais custoso, já que a maioria dos componentes deve ser certificada para área classificada. No mais, atende muito bem;
• Halogenados: fluidos desta família possuem alto custo e baixíssima eficiência. São fluidos que já tem “prazo de validade”, ou seja, segundo o Protocolo de Montreal, em que grandes potências mundiais são signatárias, inclusive o Brasil, até 2050 tais refrigerantes deverão ter a sua utilização reduzida em 65% comparado aos tempos atuais. Dessa forma, prevê-se que, em algum momento o sistema deverá passar por um retrofit, ou seja, substituição do tipo de fluido utilizado e, consequentemente, troca ou adaptações de todos os equipamentos nele instalados. Ganha o sistema, ganha o meio ambiente, ganha o planeta.

Sobre o autor
*Silvio Guglielmoni é diretor da Mayekawa do Brasil

Fonte: CarneTec