Menos energía, menores emisiones: mejora de la tecnología de CA

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Con el aumento de la demanda de aire acondicionado, los científicos están buscando formas de mejorar la eficiencia energética de los sistemas de refrigeración y limitar las emisiones dañinas que aceleran el calentamiento global.

La innovación se centra en tres frentes principales, con gran atención en el consumo de energía. Las unidades de aire acondicionado representan el seis por ciento de la electricidad utilizada en los Estados Unidos.

Varios avances ya han reducido el consumo de energía a la mitad desde 1990, según el Departamento de Energía de Estados Unidos.

La más impactante fue la llamada tecnología "inverter", que permite modular la velocidad del motor en lugar de hacerlo funcionar al 100 por ciento continuamente.

Otras características nuevas incluyen la ventilación controlada por demanda (DCV), que se basa en sensores para determinar la cantidad de personas en el edificio y ajustar los flujos de aire.

Otra área importante es la búsqueda de sustitutos de los gases refrigerantes utilizados en la mayoría de los casi dos mil millones de unidades de aire acondicionado instaladas, según la Agencia Internacional de Energía.

Durante décadas, los acondicionadores de aire funcionaron casi exclusivamente con gases clorofluorocarbono (CFC) o hidroclorofluorocarbono (HCFC), que se cree que son hasta 10.000 veces más nocivos que el CO2 en términos de impacto en el calentamiento global.

Los CFC y los HCFC fueron prohibidos en virtud del Protocolo de Montreal de 1987.

Luego vinieron los hidrofluorocarbonos (HFC), cuya eliminación está prevista para 2050.

Las fábricas y edificios comerciales ya utilizan otros gases, como el amoníaco, que no tiene ningún impacto como gas de efecto invernadero, así como hidrocarburos, principalmente propano, cuyas emisiones son inferiores a las del metano.

"En algunos países se está empezando a ver que se utilizan refrigerantes de hidrocarburos", principalmente propano, "pero hay restricciones en cuanto a la cantidad que se puede poner en el sistema" porque ese gas es inflamable, dijo Ankit Kalanki, gerente de la Instituto de las Montañas Rocosas.

Las características de seguridad obligatorias crean un "nivel de sofisticación" con "un sobreprecio que se suma a las unidades mismas", añadió.

"Y el mercado de aire acondicionado residencial tiende a centrarse primero en los productos de menor coste y luego en los de mayor eficiencia".

Algunos están intentando dejar de usar gas, como Pascal Technology, una startup de Cambridge, Massachusetts, que está trabajando en un mecanismo para mantener los refrigerantes en estado sólido, evitando cualquier descarga.

Otra innovación se centra en productos que evitan la compresión, un proceso de aire acondicionado que consume mucha energía y que ha cambiado poco desde su invención en 1902.

Grupos separados de científicos de la Universidad Nacional de Singapur (NUS) y del Instituto Wyss de la Universidad de Harvard, respectivamente, han construido aparatos de aire acondicionado que utilizan agua para enfriar el aire.

El Instituto Wyss ya ha fabricado prototipos basados ​​en su modelo cSNAP, que funciona con una cuarta parte de la electricidad utilizada en el proceso de compresión tradicional.

El dispositivo está construido en parte con paneles cerámicos, fabricados en España.

La startup Blue Frontier, que cuenta con Bill Gates como inversor, utiliza una solución salina que captura la humedad del aire y luego lo enfría mediante el contacto con el agua.

La solución también permite almacenar energía, "por lo que no hay que lidiar con los límites de capacidad de la infraestructura", afirmó Daniel Betts, director ejecutivo de Blue Frontier.

La startup con sede en Florida planea alquilar sus unidades de aire acondicionado a propietarios de edificios comerciales por una tarifa de suscripción, recuperando su inversión gracias al ahorro de electricidad.

Por lo general, reconoce Betts, "los propietarios de edificios no ven el valor, excepto para el marketing, de tener equipos de mayor eficiencia".

"Eliminamos la carga de financiar equipos de alta eficiencia, porque lo hacemos como un servicio de suscripción".

La innovación en aire acondicionado ha sido más lenta para abordar el tercer problema importante relacionado con las unidades convencionales: la descarga de aire caliente al exterior de los edificios.

Una de las pocas opciones disponibles son las bombas de calor geotérmicas, que emplean una red de tuberías enterradas que canalizan las temperaturas más frías desde el subsuelo y no liberan aire caliente.