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En un número cada vez mayor de olas de calor, los acondicionadores de aire se han convertido en un salvavidas. Dado que estos electrodomésticos son fundamentales para mantener a las personas frescas y protegerlas de un clima peligrosamente cálido, la Agencia Internacional de Energía (AIE) estima que para 2050 podría haber más de 5 mil millones de acondicionadores de aire en todo el planeta. El problema es que, si bien los acondicionadores de aire mantienen seguras a las personas, también contribuyen en gran medida al cambio climático.
Entonces, ¿por qué no repensar completamente el aire acondicionado?
La ciencia básica de los acondicionadores de aire no ha cambiado mucho desde que se inventaron por primera vez hace un siglo, pero estos aparatos se han convertido en una amenaza cada vez mayor para la vida en la Tierra. La mayoría de los acondicionadores de aire modernos consumen una enorme cantidad de energía, sobrecargan la red eléctrica durante los calurosos días de verano y usan químicos dañinos, llamados refrigerantes, que atrapan el calor en la atmósfera. Es por eso que, junto con una serie de otros cambios estructurales que el mundo deberá realizar para combatir el cambio climático, algunos expertos dicen que es hora de cambiar la forma en que enfriamos nuestros hogares.
“Tenemos que diseñar nuestros edificios para usar menos energía. Necesitamos aislarlos mejor. Necesitamos ventilarlos mejor “, explicó Ankit Kalanki, gerente de Third Derivative, un acelerador de tecnología climática cofundado por la organización de investigación de sostenibilidad RMI. “Estas estrategias son muy importantes. Primero podemos reducir la demanda de aire acondicionado, pero no se puede eliminar”.
La carrera para rediseñar el AC ya ha comenzado. La IEA predice que dentro de las próximas tres décadas, dos tercios de los hogares del mundo podrían tener acondicionadores de aire. Aproximadamente la mitad de estas unidades se instalarán en solo tres países: India, China e Indonesia. La medida en que estos nuevos acondicionadores de aire agravarán el cambio climático depende de que se reemplace la tecnología de enfriamiento que usamos actualmente con algo mejor. En este momento, las ideas van desde adaptar nuestras ventanas hasta conceptos más distantes, como paneles de techo que reflejan la luz solar y emiten calor al espacio. Sin embargo, para tener éxito, el mundo deberá aumentar la eficiencia de los electrodomésticos que ya tenemos, lo más rápido posible, e invertir en nuevas tecnologías que podrían evitar algunos de los problemas centrales de AC.
El impacto dañino de la CA en el medio ambiente proviene de su tecnología subyacente: la compresión de vapor. Esta tecnología involucra varios componentes, pero generalmente funciona convirtiendo un refrigerante almacenado dentro de un acondicionador de aire de líquido a gas, lo que le permite absorber calor y eliminarlo de una habitación. La compresión de vapor utiliza una gran cantidad de electricidad en los días calurosos, y existe una creciente preocupación de que la tecnología pueda eventualmente abrumar la capacidad de la red para suministrar energía. Y los hidrofluorocarbonos, los refrigerantes químicos utilizados por muchos AC para absorber el calor, son gases de efecto invernadero que atrapan una gran cantidad de calor en nuestra atmósfera cuando escapan al aire. El desafío es que, por ahora, los AC de compresión de vapor siguen siendo una herramienta vital durante las olas de calor mortales, especialmente para las poblaciones de alto riesgo, los niños pequeños, los ancianos y las personas con ciertas condiciones de salud.
La tecnología para construir acondicionadores de aire más limpios y eficientes existe. Dos importantes fabricantes de aire acondicionado, Daikin y Gree Electric Appliances, compartieron el gran premio en el Global Cooling Prize del año pasado, una competencia internacional centrada en el diseño de tecnología de aire acondicionado respetuosa con el clima. Ambas empresas crearon aire acondicionado con mayor rendimiento en interiores que usaban refrigerantes menos dañinos para el medio ambiente; las nuevas unidades podrían reducir cinco veces su impacto climático. Estos modelos aún no están en el mercado: Gree planea comenzar a vender su prototipo en 2025, y Daikin le dijo a Recode que espera usar la nueva tecnología en productos futuros, pero la AIE estima que el uso de acondicionadores de aire más eficientes podría reducir el impacto ambiental. de enfriamiento a la mitad.
Otra estrategia es duplicar las bombas de calor, que son acondicionadores de aire que también funcionan a la inversa, utilizando la compresión de vapor para absorber y mover el calor alrededor de una casa, en lugar de liberarlo al exterior. Las bombas de calor suelen costar varios miles de dólares, aunque la Ley de Reducción de la Inflación incluye una propuesta para un descuento significativo en las bombas de calor y el presidente Joe Biden invocó la Ley de Producción de Defensa para aumentar la producción. Los expertos dijeron que la instalación de bombas de calor es fundamental para otro objetivo climático importante: la transición de los hornos alimentados con combustibles fósiles, que son una fuente de emisiones aún mayor que la refrigeración. El santo grial de HVAC sería una bomba de calor que pudiera proporcionar tanto calefacción como refrigeración, pero que no dependiera de la compresión de vapor.
“Las bombas de calor son una tecnología clave para reducir nuestro consumo de energía, mejorar la confiabilidad de la red y el uso de energías renovables, reducir las emisiones, reducir nuestra dependencia de fuentes de energía extranjeras y reducir nuestras facturas de servicios públicos. Hogares y empresas de EE. UU.”, Antonio Bouza, jefe de tecnología de el Departamento de Energía, le dijo a Recode. El próximo paso, dijo, es reducir aún más las emisiones mediante el diseño de bombas de calor que no dependan de refrigerantes, como lo hacen los actuales sistemas de compresión de vapor.
Sin embargo, otro desafío es que las bombas de calor no son el aparato más fácil de instalar, especialmente para los inquilinos, que no necesariamente tienen el dinero o la capacidad para invertir en voluminosos sistemas HVAC. Para abordar esto, una empresa llamada Gradient ha diseñado una bomba de calor que se desliza fácilmente sobre el alféizar de una ventana (no bloquea la luz) y actualmente usa un refrigerante llamado R32, que se supone que tiene un potencial de calentamiento global (relativamente) bajo. . . Gradient ganó recientemente un contrato para instalar sus unidades en viviendas públicas de Nueva York.
Una flota de nuevas empresas quiere hacer cambios aún mayores en la forma en que enfriamos nuestros hogares. Una de esas empresas emergentes es Blue Frontier, que cuenta con el respaldo del fondo de inversión de Bill Gates, Breakthrough Energy Ventures, y planea comenzar a vender sus unidades de aire acondicionado futuristas en 2025. La tecnología de la empresa utiliza una solución salina especializada que puede liberar agua en el aire, o sacarlo, lo que permite que el aire acondicionado controle su temperatura. Este enfoque, dice Blue Frontier, puede ahorrar hasta un 90 por ciento de la energía utilizada por un aire acondicionado tradicional y evita el consumo de electricidad de la red durante las horas pico.
“Al eliminar el aire acondicionado, que es un problema para la red, permite que la red reduzca los costos de producción de energía. [and] usar las energías renovables de manera más efectiva”, dijo a Recode Daniel Betts, CEO de la compañía. “Así que no solo estamos ahorrando energía, sino que estamos ahorrando energía en los momentos más críticos”.
Los científicos y las startups también están jugando con otros conceptos. Un camino tomado por la empresa Transaera es desarrollar nuevos materiales que absorban de manera efectiva la humedad del aire, casi como una esponja, para que los acondicionadores de aire puedan operar de manera más eficiente. Un concepto similar es aprovechar la tecnología de estado sólido. Esta idea usaría materiales sólidos para absorber el calor y algunas investigaciones al respecto cuentan con el apoyo del Departamento de Energía de EE. UU. La empresa británica Barocal está desarrollando un tipo de cristal plástico que podría hacer esto y también ayudar a controlar la temperatura. Una empresa, Phononic, ha desarrollado un núcleo de estado sólido que podría integrarse en los sistemas HVAC existentes. La compañía dice que su primera instalación comercial será el próximo año.
Si bien muchos de estos avances tecnológicos son prometedores, el movimiento para revolucionar el aire acondicionado aún enfrenta algunos desafíos importantes. En este momento, los fabricantes de CA se centran principalmente en cumplir con los estándares mínimos de rendimiento, en lugar de competir por niveles más altos de eficiencia. Los consumidores también tienden a comprar acondicionadores de aire en función del precio de la etiqueta, no del impacto general de un acondicionador de aire en sus facturas de energía. Y aunque hay un número creciente de nuevas empresas centradas en CA, la industria todavía está dominada por un pequeño puñado de grandes corporaciones, que se centran principalmente en tecnología de compresión de vapor menos que ideal.
“No instalamos tecnologías más eficientes a menos que sea realmente necesario o lo solicite un gobierno u otra organización”, dijo Eli Goldstein, cofundador y director ejecutivo de SkyCool, una empresa emergente que desarrolla tecnologías que podrían usarse para enviar calor desde los edificios. y AC al espacio. “En última instancia, la clave será la inversión en dólares de empresas públicas y privadas para implementar las tecnologías”.
Otros cambios, como un mejor aislamiento de nuestras viviendas o la instalación de baterías en la red, siguen siendo fundamentales en la lucha contra el cambio climático. Sin embargo, todo indica que los seres humanos seguirán comprando acondicionadores de aire, no solo para sentirse cómodos, sino para sobrevivir a las condiciones climáticas cada vez más devastadoras causadas por el cambio climático. Esto es especialmente cierto cuando las temperaturas y los ingresos aumentan en algunos de los países más grandes del mundo y las economías de más rápido crecimiento. Solo en India, la demanda de tecnología de enfriamiento ya estaba creciendo entre un 15 y un 20 por ciento anual, a partir de 2020.
Esta creciente demanda crea una situación prometedora pero increíblemente riesgosa. Existe la posibilidad de que la creciente necesidad de refrigeración impulse una carrera para construir la mejor tecnología de aire acondicionado e, idealmente, una tecnología que podría incluso reemplazar la calefacción basada en combustibles fósiles. Pero si el mejor y más barato aire acondicionado no llega al mercado lo suficientemente rápido, especialmente para la gran cantidad de personas en los países en desarrollo que comprarán estos aparatos en las próximas décadas, los acondicionadores de aire significativamente peores ocuparán su lugar, calentando incluso el planeta. más rápido.
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