Meio Ambiente X Fluidos Refrigerantes
Hoje podemos
ver em nossa área de atuação diversos tipos de fluidos refrigerantes, como
visto na postagem anterior, onde temos, CFC, HCFC, HFC, HIDROCARBONETOS E
COMPOSTOS INORGÂNICOS.
Porem para entendermos qual motivo de tamanha
diversidade de fluidos, precisamos verificar a historia do fluido refrigerante.
1775 - William
Cullen fabricou gelo com vácuo com vaso de pressão isolado.
1851 - Ferdinand Carre
patenteou a primeira máquina de produzir gêlo por ciclo de absorção com amônia
e água, 5 máquinas foram construidas com capacidade de produzir de 12 a 100 kg/hr
de gelo.
1853 - Alexander
Twinning produziu 800 kg de gelo pôr dia em uma bomba de duplo efeito com Éter Sulfúrico
como refrigerante.
1880 - Primeiras aplicações
com ciclo compressão a vapor com amônia para conservação de peixe nos Estados Unidos.
1891 - Primeiro uso
da amônia na conservação de carne enviada da Nova Zelândia para a Inglaterra.
1891 - Primeiras fábricas
de cerveja nos EUA com refrigeração por amônia.
1917 - Uso de amônia
na conservação de vegetais nos Estados Unidos.
Do século XIX até 1930 são usados refrigerantes
inorgânicos R-764 dióxido de enxofre, R-717 amônia, R-30 cloreto de metila.
1930 - Início do uso comercial dos CFC e HCFC em
equipamentos de refrigeração e de ar. condicionado permitindo um enorme
crescimento da oferta de produtos.
1991 - Início de uso dos HFC.
1996 - Banimento do uso dos CFC nos EUA e Europa.
2000 - Banimento do uso dos CFC no Brasil.
Os refrigerantes são usados na transferência de calor
a 240 anos. Amônia, água são os refrigerantes com mais de 150 anos de uso na
Refrigeração.
Como podemos ver na historia, os fluidos inorgânicos tem sido utilizado desde dos primórdios do seculo XVIII, mais como já vimos, nos trazem grandes riscos diretos a saúde. Devido a está questão, e procurando
sempre melhorias continuas, foram fabricados os primeiros fluidos halogenados,
os CFC’s (clorofluorcarbono) e HCFC’s (hidroclorofluorcarbono).
Voltando a falar de historia, poderemos ver que décadas depois, pesquisadores constataram que tais fluidos refrigerantes (CFC’s
e HCFC’s) de alguma forma agrediam a camada de ozônio, fazendo com que tivesse
um aumento no fenômeno chamado “buraco na camada de ozônio”, para entendermos, temos que estudar um pouco sobre o ozônio.
O ozônio é
formado quando as moléculas de oxigênio absorvem parte da radiação ultravioleta
(UV) proveniente do sol, ocasionando a separação das moléculas em dois átomos
de oxigênio. Estes átomos por sua vez, juntam-se com outras moléculas de
oxigênio, formando assim o ozônio (O3), que contém três átomos de oxigênio.
Aproximadamente 90% do ozônio da terra está localizado em uma camada natural,
logo acima da superfície terrestre conhecida como estratosfera. Esta camada
natural atua como um escudo protetor contra a radiação ultravioleta.
Quando o
fluido refrigerante é liberado no meio ambiente, este sobe até a camada de ozônio,
onde os raios ultravioletas chocam com sua moléculas (lembrando CFC e HCFC,
contem cloro em sua composição), desprendendo o cloro de sua composição, que através
de reação química, destroem a molécula de ozônio, com isso permitindo a
passagem de mais raios UV, causando diversos tipos de doenças, mantando a fauna e a flora do planeta.
Diante do problema da destruição da
Camada de Ozônio, várias nações se mobilizaram. Em 1985, a Convenção de Viena
para a Proteção da Camada de Ozônio foi assinada por dezenas de países, entre
eles o Brasil, um dos primeiros a agir em prol da camada de ozônio. Dois anos
depois, em 1987, foi estabelecido o
Protocolo de Montreal sobre as Substâncias que Destroem a Camada de Ozônio
(SDOs), ligado à Organização das Nações Unidas (ONU). O texto obriga seus
signatários a trabalhar para eliminar a produção e o consumo de SDOs.
Atualmente, 193 países participam do Protocolo e da Convenção.
A partir dos acordos, o comércio de SDOs teve de ser reduzido em todo o globo a
partir de cotas pré-definidas, ao mesmo tempo em que foram desenvolvidas
tecnologias alternativas para reduzir ou eliminar os riscos à camada de ozônio.
Revisões periódicas trazendo mais rigidez às determinações do Protocolo vêm
sendo acatadas pelas Partes.
O texto também estabeleceu o princípio
das obrigações comuns, porém diferenciadas. Isto é: países desenvolvidos que
historicamente tiveram maior consumo de SDOs devem contribuir financeiramente
para apoiar a implementação de medidas para eliminar essas substâncias em
países em desenvolvimento, como o Brasil.
Por isso, em 1990 foi instituído o
Fundo Multilateral para Implementação do Protocolo de Montreal (FML). O Fundo é
administrado por um Comitê-Executivo e abastecido por países desenvolvidos. Os
projetos que apóia são implementados em inúmeros países com a colaboração de
agências internacionais como PNUD, PNUMA, Unido, Bird e GTZ.
O Brasil recebe aportes do FML desde
1993 para promover mudanças em processos industriais com ênfase no uso de
tecnologias livres de SDOs. Desde então, mais de 200 projetos de conversão
industrial foram aprovados para os setores de refrigeração comercial e
doméstica, espumas e solventes.
Com as ações adotadas pelos países no
âmbito da Convenção de Viena e do Protocolo de Montreal, estima-se que, entre
2050 e 2075, a camada de ozônio sobre a Antártica retorne aos níveis que
apresentava em 1980.
Estimativas
apontam que, sem as medidas globais desencadeadas pela Convenção e pelo
Protocolo, a destruição da camada de ozônio teria crescido ao menos 50% no
Hemisfério Norte e 70% no Hemisfério Sul - isto é, o dobro de raios
ultravioleta alcançaria o norte da Terra e o quádruplo ao sul. A quantidade de
SDOs na atmosfera seria cinco vezes maior.
Com isso, o governo brasileiro, implantou um Comitê Interministerial do Ozônio - PROZON, para coordenar a implantação das decisões do Protocolo. Umas das determinações foi a erradicação dos CFC até 2010, onde um dos fluidos muito utilizado até então (R-12) foi extinto. Neste período os fluidos HCFC como R-22, já predominavam o mercado da refrigeração com grande atuação em todas as aplicações, porem os HCFC, também conforme o Protocolo tem seus dias contados, e conforme as leis brasileiras, a erradicação deste fluido está previsto para 2040.
Podemos ver então, que com a saída do fluido "queridinho" dos refrigerista (R-22), que prejudica ao meio ambiente, destruindo a camada de ozonio e causando o efeito estufa, varios outros fluidos foram lançados, para substitui-los com a mesma eficiencia ou com eficiencia superior, e durante esse processo foram lançados ao mercado os fluidos HFC (hidrofluorcarbono), isentos de cloro, sendo assim, sem degradação da camada de ozonio. Porem, estes fluidos ainda causam efeito estufa (aquecimento global), sendo que alguns deles causando um efeito estufa "ainda maior", como podemos verificar na tabela abaixo.
Como podemos perceber no gráfico, os fluidos HCFC e HFC não são substancias naturais, e verificamos que o R-22 tem ODP, enquanto os fluidos HFC, não possuem ODP (não destroem a camada de ozônio), porem todos eles com exceção do R-134a, tem um GWP, maior que o R-22, sendo assim causando um potencial de aquecimento global, superior ao mesmo.
Pela necessidade de substituição de fluidos que não causam a degradação da camada de ozônio e nem causem efeito estufa, e que tragam eficiência para os equipamentos, a grande diversidade de fluidos, sem falar na família dos fluidos HFO (hidrofluoroleofinas), com ODP igual a zero e com baixos valores de GWP, porem pensando em meio ambiente, os fluidos "naturais" (Amônia, Dióxido de Carbono, Propano, Isobutano), são os fluidos que melhores atendem os requisitos, por não agredirem a camada de ozônio e terem um potencial de aquecimento global Desprezível, mas como tudo tem seus pros e contras, vamos seguindo a vida, procurando o que é melhor para o meio ambiente e para nossos equipamentos.
Abaixo segue link, de um programa Alemão em parceria com o Senai de São Paulo, para qualificação de de profissionais para procedimentos em equipamentos de refrigeração em supermercados.
