TEMES

L’auge de la refrigeració, reptes per a una necessitat d’impacte global

Si donem una ullada al futur, ens adonem que la humanitat en pocs anys ja estarà invertint més energia a refredar que no pas a escalfar

Si hi ha un aparell a casa que sempre funciona i que és insubstituïble, aquest és, sens dubte, la teva nevera. La refrigeració suposa un 17% del consum energètic mundial [1, 2] i és indispensable per als aliments que consumim i el seu transport, els fàrmacs, la medicina, l’electrònica... i, val a dir, també per poder sobreviure a dies calorosos. Si bé sempre s’ha valorat com el domini del foc, des de fa centenars de milers d’anys, ha contribuït a una gran millora de les condicions de vida dels humans, cal que avui siguem conscients de l’impacte, molt més recent, de la refrigeració en les nostres vides. De fet, si donem una ullada al futur, ens adonem que la humanitat en pocs anys ja estarà invertint més energia a refredar que no pas a escalfar [3, 4]. L’augment del consum en nous països, els nous hàbits socials, el canvi climàtic, l’auge dels aparells d’aire condicionat, l’augment de la població mundial o la creixent demanda industrial en són causes directes. A la Xina, per exemple, el percentatge de famílies urbanes amb nevera a casa va saltar del 7 al 95% només entre els anys 1995 i 2007 [5].

Durant segles l’habilitat de refredar va quedar restringida a la destresa d'emmagatzemar el gel o la neu, o a mètodes enginyosos com el del càntir, que usa l’evaporació de l’aigua que es traspua per les seves parets poroses, de la mateixa manera que la nostra pell sua per refredar el cos. Sense anar gaire lluny, el nostre territori és testimoni de l’interès per refrigerar. Als Països Catalans és freqüent trobar-hi pous de glaç –o geleres artificials–. Són construccions generalment construïdes entre els segles XVI i XIX per aïllar i emmagatzemar la neu o el gel durant mesos per al seu consum posterior; un consum que es va popularitzar entre la noblesa a partir del segle XVII.

És al llarg del segle XIX, amb els fonaments termodinàmics assentats, que es construeixen les primeres màquines tèrmiques que utilitzarien el mètode de compressió de vapor per a l’extracció de calor. Amb tot, no és fins a la segona meitat del segle XX que els refrigeradors no arrelen en l’ús domèstic i industrial a gran escala. Des de llavors, les noves neveres van anar substituint l’hàbit d’anar a comprar el gel als mercats, que era produït de manera centralitzada a les fàbriques de gel.

La refrigeració en diferents contextos

imatge_pouglac_cantir_carro2_3.png

A la primera imatge, un Yakhchal, o 'casa de gel', a l’actual província de Yazd (Iran) / Pastaitaken, CC BY-SA 3.0, Wikimedia Commons. Els yakhchals eren estructures arquitectòniques de gran capacitat, construïdes a partir del segle IV aC a l’antiga Pèrsia, que tenien la funció de neveres naturals per a l’emmagatzematge de gel o menjar. Solien disposar d’un enginyós sistema de canals que els proveirien de gel durant les nits d’hivern, per després emmagatzemar-lo durant  l’estiu. L’edifici principal tenia unes parets gruixudes i aïllants, i una xemeneia central que permetia el refredament per irradiació de calor durant les nits.

A la segona imatge, Pou de glaç de Canyamars (Dosrius) / Albert Esteves, 2007. El pou de glaç de Canyamars (Dosrius) és un dels que es troba en millor estat de conservació als Països Catalans. Per tot el territori és habitual trobar-hi construccions com aquesta, gestionades llavors per l’ofici dels nevaters. Al País Valencià avui en dia encara s’hi poden trobar més de 300 neveres conservades [8]. En aquesta zona, el negoci de la neu va ser especialment important, tal com ho il·lustra el fet que des del port d’Alacant s’exportava neu a Menorca i el nord d’Àfrica. Pel que fa a les Illes, cal destacar les cases de neu de la serra de Tramuntana de Mallorca.

A la tercera imatgeCàntir i la seva imatge en infraroigs, que en permet mesurar la temperatura superficial / J. M. Bermúdez-García, del compte d’Instagram de divulgació científica @thermogramer. El càntir és un element tradicional propi de diverses zones de la Mediterrània, que refresca gràcies a l’evaporació de l’aigua que s’escola per les seves parets argiloses, tal com s’aprecia a la imatge.

A la darrera imatge, venedor de gel a domicili sobre el pont de Pedra de Girona / Facebook. La venda de gel, encara en ús a la dècada dels anys cinquanta i seixanta, en què per refrigerar encara s’emprava el gel produït de manera centralitzada a les fàbriques.

 

Des dels anys seixanta el món va començar a fabricar milions de neveres que operaven amb la compressió i descompressió de gasos CFC, fet que va fer saltar aviat les alarmes degut al seu preocupant rol en el deteriorament de la capa d’ozó. Així, el 1989, amb l’entrada en vigor del Protocol de Mont-real, els gasos CFC van quedar prohibits i la indústria es va haber d'espavilar –forçada per regulacions estrictes des de llavors– a reemplaçar-los gradualment per gasos alternatius com els HCFC, HFC, els hidrocarburs o l’amoníac, menys nocius en aquest aspecte [11].

“Paradoxalment, moltes neveres serien tan eficaces a refredar el que tenen dins com a escalfar el planeta”

Si bé la problemàtica de la capa d’ozó ha estat abordada amb un èxit relatiu, avui en dia encara no s’ha trobat el gas substitutori idoni, ja que cada família dels nous fluids incorpora inconvenients diversos, com la seva preocupant contribució a l’efecte hivernacle, la seva toxicitat o la seva inflamabilitat, cap dels quals menyspreable. A tall il·lustratiu, el refrigerant HFC-134 té un Potencial d’Escalfament Global –GWP, acrònim en anglès– de 1.400; és a dir, cada tona alliberada d’aquest refrigerant equival a 1.400 tones de diòxid de carboni en termes de la seva contribució a l’efecte hivernacle. Paradoxalment, doncs, moltes neveres serien tan eficaces a refredar el que tenen dins com a escalfar el planeta. Pel que fa al risc d’inflamabilitat, cal recordar, per exemple, l’incendi originat per l’explosió d’una nevera de la torre Grenfell de Londres el proppassat 2017, on van deixar la vida 79 persones [12]. Per més que un eventual accident sigui ben poc probable, a qui li fa gràcia tenir una possible bomba incendiària a la cuina de casa?

 

figura1.png
L’impacte de la refrigeració en la capa d’ozó. En el gràfic principal, evolució del consum anual de Substàncies que Esgoten l’Ozó (ODS, en anglès) a escala mundial, reproduït de [13]. Aquestes dades es calculen tenint en compte les tones consumides ponderades pel valor del seu potencial d’esgotament de l’ozó. Des de la posada en vigor del Protocol de Mont-real (1989), s’ha reduït dràsticament el consum d’aquestes substàncies. En el gràfic interior, consum de gasos fluorats CFC, HCFC, i HFC, emprats per a la refrigeració, reproduït de [11]. Els refrigerants CFC es van anar substituint pels HCFC, menys nocius, i seguidament pels HFC, que són inerts per a la capa d’ozó però contribueixen a l’escalfament global.

 

Així doncs, l’auge de la refrigeració, per la seva magnitud i rellevància en consum energètic i efectes sobre el medi ambient, s’ha anat fent lloc com una de les preocupacions mundials. Els governs i les autoritats han –i hauran– de regular per abordar aquesta problemàtica si es volen evitar danys fatals per al planeta. Cal destacar el reglament de la UE 517/2014, [14] que regula l’ús dels gasos fluorats d’efecte hivernacle –dels quals destaquen els HFC–, i que ha inspirat altres zones del món, com el Japó, Califòrnia o Austràlia. En un procés que va començar el 2015 i acabarà el 2025, aquesta regulació preveu l’expulsió gradual del mercat dels gasos amb un GWP superior a 150.

“Sense regulació, el mercat difícilment troba les motivacions suficients per dirigir-se cap a mètodes més sostenibles.”

Per més que aquestes mesures són encara insuficients, val la pena remarcar els seus efectes positius. Per un costat, queda palès que la voluntat política és imprescindible perquè la indústria  es redirigeixi cap a un mercat més sostenible. Sense regulació, el mercat difícilment troba les motivacions suficients per dirigir-se cap a mètodes més sostenibles. Per l’altre costat, no cal negligir els avantatges econòmics que aquestes mesures poden comportar. Es protegeix la indústria pròpia, que és la que s’ha d’adaptar a la regulació per arribar al mercat intern, a la vegada que aquesta indústria queda col·locada en una situació d’avantatge respecte a la competència global per a uns escenaris futurs en què ja estarà preparada perquè tindrà la feina feta.

En aquest article hem donat un cop d’ull a la situació de la refrigeració a escala mundial i les conseqüències del seu auge. La refrigeració convencional per compressió de vapor porta més d’un segle perfeccionant-se en eficiència energètica i sostenibilitat, i continua tenint nous reptes per superar. Aquests aparells exploten el gran intercanvi energètic associat al canvi de fase de líquid a vapor, però més enllà d’aquest principi hi ha nous mètodes de refrigeració i un ventall d’alternatives que poden obrir-se pas els propers anys i que, com hem vist, val la pena que siguin explorades. Properament en parlarem!

 

NOTES:

[1] Barthel, C.; Götz, T. “The overall worldwide saving potential from domestic refrigerators and freezers”, bigEE (2012).

[2] Coulomb, D.; Dupon, J. L; Pichard, A. "The Role of Refrigeration in the Global Economy—29th Informatory Note on Refrigeration Technologies." International Institute of Refrigeration, París, França (2015).

[3] https://www.theguardian.com/environment/2015/oct/26/cold-economy-cop21-global-warming-carbon-emissions

[4] Morna, Isaac; Detlef, P. Van Vuuren. Energy policy 37.2 (2009): 507-521.

[5]https://www.nytimes.com/2014/07/27/magazine/what-do-chinese-dumplings-have-to-do-with-global-warming.html

[8] Almerich Iborra, J. M. “Caves, pous de neu i congestes”, Mètode 85 (2015). https://metode.cat/revistes-metode/article/caves-pous-de-neu-congestes.html

[11] UNEP. "HFCs: a critical link in protecting climate and the ozone layer." (2011).

[12] https://cat.elpais.com/cat/2017/06/23/internacional/1498211257_235698.html

[13] Our World in data: https://ourworldindata.org/ozone-layer#international-agreements, dades publicades de United Nations Environment Programme.

[14] https://ec.europa.eu/clima/policies/f-gas_en (Comissió Europea) i https://www.eea.europa.eu/data-and-maps/indicators/emissions-and-consumption-of-fluorinated-2/assessment (Agència Europea del Medi Ambient).

Contacta amb Divulcat