Refrigeração: Crescem as vendas de fluidos refrigerantes sem cloro

Em meados da década de 70 surgiram os primeiros indícios de que fluidos refrigerantes à base de CFCs (clorofluorcarbonos) podiam ameaçar a camada de ozônio na estratosfera. A confirmação desse fato em 1974, com as pesquisas dos cientistas Mario Molina, Sherwood Rowland e Paul Crutzen, mobilizou nações do mundo inteiro e, em 1987, foi firmado o Protocolo de Montreal que regulava a terminação da produção dos CFCs e a utilização dos estoques existentes. Surgia a necessidade de se encontrar alternativas para os fluidos refrigerantes conhecidos até então.

O Protocolo determinava o adiamento das medidas de regulamentação por dez anos para países em vias de desenvolvimento, mas o Conselho Nacional de Meio Ambiente (Conama), para adequar a legislação brasileira ao acordo assinado em Montreal, estabeleceu em setembro de 2000 a Resolução nº 267 que regulamentava os procedimentos e prazos para a eliminação dos CFCs no território nacional.

A DuPont foi a primeira empresa a anunciar a descoberta de uma linha de fluidos alternativos e iniciou a divulgação do produto em 1990, nos Estados Unidos, e em 1994, no Brasil, oferecendo treinamento e esclarecimentos aos profissionais da área de refrigeração e à sua cadeia de clientes.

A linha de fluidos refrigerantes alternativos da DuPont, abrigados sob a marca Suva, é composta por HFCs – hidrofluorcarbonos isentos de átomos de cloro em sua composição. Os cientistas Susan Solomon e James Anderson comprovaram que os CFCs que se difundem até a estratosfera liberam átomos de cloro e de óxido de cloro na presença da radiação ultravioleta do Sol. Essas espécies químicas catalisam a conversão do ozônio para oxigênio, segundo as seguintes reações:

Cl• + O3 – ClO• + O2
ClO• + •O• – Cl• + O2

Os HFCs isentos de cloro não contribuem para a destruição da camada de ozônio.

Química e Derivados: Refrigeração: Xavier - DuPont elabora método para atualização de equipamentos.
Xavier – DuPont elabora método para atualização de equipamentos.

Segundo Maurício P. Xavier, gerente de marketing dos negócios de Fluorquímicos da DuPont, a indústria automobilística foi a primeira a substituir totalmente o CFC R-12 – também conhecido como Freon 12 – pelo hidrofluorcarbono R-134A da DuPont, por volta de 1996. A companhia é a maior fornecedora mundial de fluidos refrigerantes e o maior mercado nesse segmento é o de reposição. Xavier estima o mercado nacional de fluidos refrigerantes em US$ 35 milhões, e um terço desse valor corresponde às vendas para fabricantes. Embora a penetração desses fluidos seja grande em diversos segmentos da indústria, como o farmacêutico, o automobilístico, o químico e o hospitalar, o tamanho do mercado segue aproximadamente constante. O executivo da DuPont explica: “Uma geladeira, há cerca de dez anos, utilizava uma carga média de 150 g de fluido. Com as evoluções tecnológicas, um eletrodoméstico desse tipo demanda apenas 80 g de carga média hoje em dia”.

Apesar das restrições ao uso dos CFCs, a importação desses produtos teve um aumento entre 2001 e 2002, devido à grande disponibilidade no mercado. Além disso, houve uma migração bastante grande da refrigeração comercial para o R-22, um hidroclorofluorcarbono (HCFC) que possui prazo de eliminação maior, pois seu potencial de ataque à camada de ozônio é cerca de 80% menor que o do CFC-12. Embora a substituição ofereça alguma vantagem financeira – o R-22 é mais barato que o CFC-12 –, o desempenho dos equipamentos é prejudicado após o câmbio, comprometendo a eficiência da troca térmica. “É importante não olhar só o custo do gás, mas também a operação do equipamento”, alerta Maurício Xavier.

A DuPont, disposta a manter a liderança no segmento, participa de algumas iniciativas para disseminar os HFCs. A empresa desenvolve um trabalho junto com o Senai, fornecendo literatura e amostras que contribuem para a formação de técnicos familiarizados com os novos fluidos refrigerantes.

O Protocolo de Montreal também prevê, em seu artigo décimo que os melhores fluidos substitutos disponíveis, além das tecnologias a eles relacionadas sejam transferidos entre as partes que assinam o tratado. O gerente da DuPont explica que as empresas produtoras dos fluidos alternativos mais bem aceitos concedem licenças aos concorrentes para facilitar a disponibilização dos produtos patenteados.

A substituição dos CFCs, entretanto, envolve outros aspectos além dos fluidos em si, como a adaptação dos equipamentos refrigerantes, desenhados para a operação sob determinadas condições e com fluidos específicos. Para viabilizar a transição dos CFCs para os HFCs da linha Suva, a DuPont desenvolveu uma nova tecnologia, o Retrofit. Segundo o engenheiro de vendas da DuPont Arthur Dian Ngai, a palavra Retrofit tem origem no idioma inglês e remete à idéia de atualização. O engenheiro explica que o Retrofit não é um equipamento, mas uma tecnologia que define um processo para a conversão de antigos equipamentos à base de CFCs para a operação com fluidos da linha Suva.

Esse processo é muito similar à operação de manutenção do equipamento. O boletim técnico que determina as diretrizes para o Retrofit de fluidos refrigerantes inicialmente propõe a coleta de dados de operação do equipamento refrigerante carregado com CFC. Em seguida, deve-se remover o fluido do sistema. Maurício Xavier lembra que é importante coletar o fluido adequadamente, pois o ponto primordial é evitar a difusão dos gases na atmosfera.

O próximo passo é a substituição do lubrificante e do filtro (ou secador) do equipamento. A seleção desses componentes é função de diversos fatores, como o tipo de compressor, a compatibilidade do material do equipamento e a miscibilidade relativa do lubrificante e do fluido refrigerante – que pode afetar o retorno do lubrificante ao compressor.

Segundo o engenheiro Arthur Ngai, a operação de máquinas alimentadas com CFCs era feita utilizando-se óleos minerais como lubrificantes. A troca por HFCs pode forçar a troca do lubrificante, pois os fluidos alternativos podem não ser miscíveis com o substituto e, nesses casos, utilizam-se lubrificantes à base de polioléster ou alquilbenzeno.

A umidade no interior de um circuito de refrigeração é um ponto crucial para o desempenho do sistema. A presença de água nos dutos de refrigeração leva à formação de gelo, que reduz a eficiência das trocas térmicas projetadas. Os lubrificantes à base de polioléster e alquilbenzeno são muito higroscópicos e contribuem para manutenção da umidade em níveis aceitáveis, mas são substâncias que tornam a operação do sistema mais complexa.

Selecionados o lubrificante e o filtro adequados, deve-se evacuar o sistema e verificar a presença de vazamentos. Em seguida, faz-se a carga reduzida do fluido alternativo. Embora a carga ideal dependa do projeto do sistema e das condições de operação, a DuPont afirma que para a maioria dos sistemas a carga ideal está entre 75% e 90% da carga original de CFC. No caso do Retrofit do R-500, porém, a carga do substituto – o Suva MP66 (R-401B) – deverá ser algo em torno de 5% maior. Finalmente, deve-se iniciar o sistema, e, caso seja detectada falta de fluido, a carga deve ser completada com pequenas quantidades de Suva até que o sistema atinja as condições desejadas de trabalho.

Segundo o engenheiro Ngai, da DuPont, em alguns casos específicos, o processo é mais simples, como em compressores de deslocamento positivo, nos quais a transição para HCFCs é direta, sem a necessidade de troca do lubrificante ou do filtro.

O uso adequado da tecnologia elimina a necessidade de aquisição de equipamentos novos e incrementa o desempenho dos equipamentos adaptados, pois os refrigerantes da linha Suva possuem padrões de desempenho superiores aos dos CFCs.

A solução desenvolvida pela DuPont para a substituição do R-12, o fluido refrigerante de uso mais difundido no mercado, são os alternativos Suva MP39 (R-401A), Suva 409A (R-409A) e o Suva MP66 (R-401B). Esses fluidos são adequados para a execução do Retrofit em sistemas de refrigeração e ar condicionado que utilizam compressores com deslocamento positivo e evaporadores de expansão direta. O R-401A e o R-409A podem ser utilizados em equipamentos de refrigeração comercial de média e baixa temperaturas, como refrigerantes domésticos, balcões frigoríficos, bebedouros e vending machines, mas o desempenho dos fluidos é melhor quando a temperatura do evaporador está acima dos -26,11 ºC. O R-401B é o fluido que possibilita o Retrofit de equipamentos desenhados para o R-500, ou para o R-12, no caso de equipamentos de baixa temperatura e alta capacidade, como freezers comerciais. O melhor desempenho do fluido é obtido em sistemas que operam em temperaturas inferiores a -23 ºC.

Os alternativos da DuPont ao R-502 são o Suva HP80 (R-402A), Suva 408A (R-408A) e o Suva HP81 (R-402B). Os dois primeiros podem ser utilizados para o Retrofit em refrigeração comercial e o último destina-se ao Retrofit em máquinas de gelo. O R-402A é o alternativo que oferece as maiores vantagens na substituição do R-502. Desenvolvido para o uso em equipamentos de refrigeração comercial em baixas e médias temperaturas (como congeladores), o fluido confere um incremento na vida útil dos compressores, pois proporciona uma temperatura de descarga mais baixa. Além disso, o R-402A possui maior capacidade de resfriamento que o R-502, e reduz em 10% a 25% a carga original de fluido.

Máquinas de gelo e de sorvetes podem utilizar o R-402B, indicado para aplicações em que o aumento de temperatura na descarga do compressor de 5,5ºC para 11,1ºC seja permitido. O fluido também é recomendado para unidades com condensador resfriado a água ou compressores que operem em temperaturas ambiente baixas.

O mercado de fluidos refrigerantes para a indústria automobilística cresce com as maiores taxas, principalmente devido ao aumento da utilização de sistemas de refrigeração em carros populares, atrelado à elevação do padrão de consumo dos brasileiros. Embora o consumo per capita no País ainda esteja abaixo dos níveis da Europa e dos Estados Unidos, Maurício Xavier acredita que o Brasil tem potencial de crescimento para o consumo desse tipo de produto, já que o País apresenta três das características que regem o mercado de refrigeração: o clima (umidade e temperatura), a renda per capita o tamanho da população.

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