El diòxid de carboni, o CO2, és un dels candidats a substituir progressivament a altres agents refrigerants com els gasos fluorats. Conegut com a R-744, el CO2 és un compost gasós, incolor, inodor, i present de forma natural a l’atmosfera terrestre.
No és un refrigerant nou, ni d’ús exclusiu en l’actualitat. Ja va ser emprat a finals del segle XIX en plena revolució industrial, i de forma massiva fins a la implantació de l’ús de gasos fluorats, durant els anys 30 del segle XX, ja que requerien pressions més baixes en sistemes frigorífics.

Durant els últims anys, després de comprovar l’impacte dels refrigerants fluorats sobre la capa d’ozó, el CO2 ha tornat a imposar-se com agent refrigerant de futur.

Segons la teoria, la temperatura crítica per al CO2 és de 31 °C, i la pressió crítica és de 73 Bars. Els sistemes de CO2 operen de diferent forma segons ho facin per sobre, o per sota del punt crític. Amb això, els sistemes frigorífics amb CO2 els podem dividir en dos grups:

Sistemes subcrítics:
En aquests sistemes, el CO2 passa d’estat gasós a líquid quan perd calor, com és habitual amb els sistemes frigorífics amb gasos fluorats. El CO2 s’evapora absorbint calor, es comprimeix, i es condensa canviant d’estat gasós a líquid perdent calor.

Sistemes transcrítics:
En aquests sistemes el CO2 no canvia el seu estat (gasós), ja que no condensa. Aquest fet deriva en pressions de descàrrega més elevades, que requereixen sistemes de control de pressió i instal·lacions especials, amb pressions de disseny de 120Bar.

Inconvenients del CO2 com a refrigerant

Els equips que se serveixen de CO2 com a gas refrigerant suporten pressions de treball més elevades, en conseqüència, requereixen sistemes de seguretat més complicats, equips i instal·lacions més sofisticats, i personal més especialitzat.

En cas de fuita, al ser més pesat que l’aire, desplaça l’oxigen. Com a conseqüència és important disposar de medis d’extracció, així com de detectors de fuites a la instal·lació. S’ha de tindre en compte que és un gas inodor, i incolor, de difícil detecció.

Avantatges del CO2 com a refrigerant

El seu impacte sobre la capa d’ozó es considera nul, O.D.P. (potencial de disminució d’Ozó), és de 0. De la mateixa forma, el seu impacte sobre l’efecte hivernacle és molt baix, GWP (Potencial d’Escalfament Global), és 1. El CO2 com a refrigerant és l’opció ecològica.

Els sistemes frigorífics amb CO2, en comparació amb els tradicionals de HFC (gasos fluorats), necessiten compressors més petits, donat que requereixen menys cabal màssic de refrigerant per assolir les mateixes potències frigorífiques.

El preu actual d’aquest refrigerant és molt inferior respecte els gasos fluorats, i a causa del seu O.D.P. i G.W.P., no té cap mena de taxa.

El CO2 no està catalogat com gas refrigerant no tòxic, ni inflamable. En cas de possible fuita, no contamina el producte, i es pot eliminar la presència de CO2 simplement airejant la zona.

El seu coeficient de transmissió tèrmic (C.O.P.), és elevat (té una excel·lent taxa d’intercanvi tèrmic als evaporadors i condensadors), i les pèrdues de pressió són molt baixes, el que es tradueix en un sistema frigorífic més eficient.

Permet el seu funcionament amb temperatures exteriors de fins a -20 °C.

La nova normativa F-Gas de la Unió Europea, estableix que a partir de l’any 2022, la prohibició d’utilitzar gasos fluorats en instal·lacions frigorífiques de més de 40kW, tant en l’àmbit comercial, com industrial.

Marc Ortí