O refrigerante da bomba de calor é seguro?

O governo federal acredita bombas de calor são o futuro do aquecimento doméstico, tanto que a Lei de Redução da Inflação de 2022 fornece um crédito fiscal para os proprietários que instalarem um novo. As bombas de calor não queimam combustíveis fósseis e consomem uma fração da energia que os fornos elétricos consomem.

Mas isso não quer dizer que as bombas de calor não tenham impacto no meio ambiente. Eles ainda o fazem, principalmente porque usam refrigerante.

No passado, refrigerantes para refrigeradores e condicionadores de ar provaram ter um efeito negativo no meio ambiente. Em 1987, um tratado internacional chamado Protocolo de Montreal baniu o uso dos refrigerantes mais usados ​​na época. Acontece que os produtos químicos contidos nesses refrigerantes foram parcialmente responsáveis ​​pelo esgotamento de a camada de ozônio na atmosfera terrestre e os “buracos de ozônio” sazonais no norte e no sul Pólos.

Os refrigerantes que vieram depois do Protocolo de Montreal não danificam a camada de ozônio, mas ainda vêm com alguns impactos ambientais adversos. Consequentemente, o desenvolvimento do refrigerante perfeito é um trabalho em andamento. Até o momento, ninguém desenvolveu um refrigerante sem algumas preocupações de segurança. Isso não deve impedir ninguém de instalar um bomba de calor, porém, porque os benefícios da tecnologia superam em muito os riscos.

O que é um refrigerante?

O refrigerante em um ar condicionado, refrigerador ou bomba de calor é um composto que circula dentro das serpentinas de refrigeração. O refrigerante é capaz de transferir calor de um lugar para outro - no caso de um bomba de calor, de dentro para fora. Nenhum sistema de refrigeração funcionaria sem um refrigerante.

O refrigerante usado em um sistema de bomba de calor deve ter várias qualidades:

• Baixo ponto de ebulição;
• Não tóxico;
• Não inflamável;
• Alto potencial de absorção de calor;
• Efeito zero na camada de ozônio; e
• Baixo potencial de aquecimento global.

Existem quatro classes comuns de refrigerantes: clorofluorcarbonos (CFCs), hidrocloroflurocarbonos (HCFCs), hidrofluorcarbonos (HFCs) e hidrofluorolefinas (HFOs). CFCs e HCFCs contêm cloro, que é a substância química responsável pela destruição da camada de ozônio, e ambos foram eliminados ou estão em processo de eliminação. A maioria dos refrigerantes modernos são HFCs, HFOs ou uma combinação dos dois.

O refrigerante da bomba de calor é seguro?

bombas de calor fabricados antes de 2010 foram carregados com refrigerante R-22, um HCFC que está em processo de eliminação por causa de seu efeito na camada de ozônio. Se você tiver um sistema de bomba de calor mais antigo, poderá - dependendo do modelo - substituir o refrigerante R-22 por um R-410A mais seguro. Se você continuar usando seu sistema com R-22, não poderá recarregá-lo depois de 2030, quando entrará em vigor a fase final de sua desativação.

O R-410A é um HFC sem potencial de destruição da camada de ozônio. É vendido sob as marcas Gentron AZ-20, Suva 410A e Puron. Sistemas de bomba de calor fabricados após 2010 já são carregados com R-410A. Embora o R-410A não tenha efeito sobre a camada de ozônio, ele tem potencial de aquecimento global. Por causa disso, também está em processo de eliminação pela EPA.

A partir de 2023, o refrigerante usado em novos sistemas de ar condicionado e bomba de calor é o R-454B, um composto HFO. Não pode ser usado em sistemas projetados para R-410A. Tem baixo potencial de aquecimento global e nenhum potencial de destruição do ozônio, mas, infelizmente, é levemente inflamável.

Até agora, parece que você não pode ter tudo em termos de segurança. Mas a tecnologia está evoluindo rapidamente e, sem dúvida, haverá novos desenvolvimentos em refrigerantes para bombas de calor nos próximos anos.

A evolução dos refrigerantes

Nos anos 1800, quando as pessoas usavam caixas de gelo para manter os alimentos frios, o professor de engenharia alemão Carl von A Linde patenteou o primeiro sistema de refrigeração baseado na expansão e contração de um refrigerante. O que ele usou foi amônia, e muitos refrigeradores subsequentes também usaram amônia ou produtos químicos como cloreto de metila e dióxido de enxofre. Esses produtos químicos são tóxicos, inflamáveis ​​e foram responsáveis ​​por muitos acidentes.

Em 1928, um engenheiro que trabalhava para a General Motors inventou uma classe de composto “milagroso” completamente inerte para substituir esses produtos químicos perigosos. Eles eram conhecidos como clorofluorcarbonetos porque continham carbono, flúor, hidrogênio e cloro. Este composto foi comercializado pela DuPont sob a marca Freon.

Freon tornou-se amplamente utilizado até 1970, quando James Lovelock (que é conhecido por promover o hipótese Gaia) foi capaz de detectar moléculas dessas substâncias flutuando na atmosfera. Logo depois, os cientistas detectaram monóxido de cloro na estratosfera. A única maneira de chegar lá seria se os CFCs ricos em cloro não estivessem se desintegrando na atmosfera inferior e estivessem migrando para a atmosfera superior e reagindo com o ozônio.

Isso foi uma bandeira vermelha gigante e os CFCs foram banidos logo depois.

À medida que os CFCs estavam sendo eliminados, os cientistas desenvolveram uma série de alternativas, incluindo HFCs e HCFCs, mas eles também são considerados nocivos ao meio ambiente, principalmente por serem gases de efeito estufa, e alguns são levemente inflamáveis. HFOs são o desenvolvimento mais recente. Eles são formados a partir de átomos de hidrogênio, flúor e carbono e têm zero potencial de destruição de ozônio e baixo potencial de aquecimento global. Dada a possibilidade de que no futuro se descubra que os HFOs têm alguma desvantagem ambiental ainda desconhecida, há também uma movimento em direção ao uso de compostos naturais como dióxido de carbono, isobutano e propano - e mais uma vez, amônia - como refrigerantes.

Chris Deziel atua no setor de construção há mais de 30 anos. Ele ajudou a construir uma pequena cidade no deserto de Oregon desde o início e ajudou a estabelecer duas empresas de paisagismo. Trabalhou como carpinteiro, encanador e pintor de móveis. Deziel escreve artigos DIY desde 2010 e trabalhou como consultor online, mais recentemente com o serviço Pro Referral da Home Depot. Seu trabalho foi publicado em Landlordology, Apartments.com e Hunker. Deziel também publicou conteúdo científico e é um ávido músico.