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

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

La innovación se centra en tres frentes principales, con gran parte de la 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 EE. UU.

La más impactante fue la llamada tecnología "inversora", que hace posible modular la velocidad del motor en lugar de hacerlo funcionar al 100 por ciento de forma continua.

Otras características nuevas incluyen 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 las casi dos mil millones de unidades de aire acondicionado instaladas, según la Agencia Internacional de Energía.

Durante décadas, los acondicionadores de aire funcionaban casi exclusivamente con gases de clorofluorocarbono (CFC) o hidroclorofluorocarbono (HCFC), que se cree que son hasta 10 000 veces peores que el CO2 en términos de impacto en el calentamiento global.

Los CFC y HCFC fueron prohibidos por el Protocolo de Montreal a partir de 1987.

Luego vinieron los hidrofluorocarbonos (HFC), que ahora están programados para ser eliminados para 2050.

Las fábricas y los edificios comerciales ya utilizan otros gases, como el amoníaco, que no tiene impacto en los gases de efecto invernadero, así como hidrocarburos, principalmente propano, cuyas emisiones son inferiores al metano.

"En algunos países, se empieza a ver el uso de refrigerantes de hidrocarburos", principalmente propano, "pero hay restricciones sobre 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 precio superior que se agrega a las propias unidades", agregó.

"Y el mercado de aire acondicionado residencial tiende a ir primero hacia los productos de menor costo, luego hacia los productos de mayor eficiencia".

Algunos están tratando de funcionar sin 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 eluden la compresión, un proceso de uso intensivo de energía en aire acondicionado que ha cambiado poco desde su invención en 1902.

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

El Instituto Wyss ya ha realizado 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 la enfría a través del contacto con el agua.

La solución también permite almacenar energía, "para no tener que lidiar con los límites de capacidad de la infraestructura", dijo 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 de los ahorros 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 estamos haciendo como un servicio de suscripción".

La innovación en aire acondicionado ha tardado más en abordar el tercer problema importante relacionado con las unidades convencionales, la descarga de aire caliente fuera de los edificios.

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