Esta semana, los californianos recibieron un recordatorio de una de las paradojas más desconcertantes del calentamiento global. Con temperaturas muy por encima de los 110 grados Fahrenheit en algunas regiones el martes por la noche, cientos de miles de residentes del estado recibieron alertas de texto para notificarles que la red eléctrica, sometida al peso de millones de unidades de aire acondicionado, estaba a punto de colapsar. Ahorre energía ahora, advirtió el texto, o enfrente apagones continuos.
Los consumidores conservaron, y la red eléctrica del estado salió relativamente ilesa de un día caluroso sin precedentes. Aún así, a medida que aumentan las temperaturas en todo el mundo, más personas necesitarán instalar acondicionadores de aire. Pero tal como se venden actualmente, las unidades de aire acondicionado pueden empeorar el calentamiento global: en los días calurosos, absorben toneladas de electricidad de la red y sus refrigerantes químicos pueden acelerar el calentamiento global.
Esta es la razón por la que los investigadores y las empresas emergentes esperan crear nuevas unidades de aire acondicionado de última generación. La tecnología de CA solo ha visto «mejoras incrementales en los últimos 100 años», dijo Ankit Kalanki, gerente de Third Derivative, un acelerador de tecnología climática cofundado por el grupo de expertos en energía RMI. «No ha habido un cambio radical en la innovación».
La buena noticia es que las empresas se apresuran a desarrollar AC más eficientes. La pregunta es si estarán listos a tiempo.
En las próximas décadas, se espera que la demanda mundial de aire acondicionado se dispare. Según la Agencia Internacional de la Energía, el número de unidades de aire acondicionado en los edificios de todo el mundo debería alcanzar los 5600 millones para 2050, frente a los 2000 millones actuales.
Pero a menos que se renueve la eficiencia del aire acondicionado, todos esos aires acondicionados ejercerán una presión sin precedentes sobre la red eléctrica. Los acondicionadores de aire y los ventiladores eléctricos ya representan aproximadamente el 10 por ciento del consumo de electricidad en todo el mundo. En los días extremadamente calurosos, la eficiencia del aire acondicionado cae, ya que las unidades tienen que trabajar más para mover el calor del interior al exterior. Durante una ola de calor, millones de personas llegan a casa y encienden sus aires acondicionados al mismo tiempo, entre las 4 p. m. y las 9 p. m. Cuando eso sucede, el aire acondicionado puede representar entre el 60 y el 70 por ciento de la demanda de electricidad, y agitar rejillas como las de California.
Mientras tanto, el componente clave de los acondicionadores de aire modernos, los químicos conocidos como refrigerantes, han sido la ruina de la atmósfera durante décadas. Los aires acondicionados funcionan exponiendo un refrigerante líquido, un químico con un punto de ebullición bajo, al aire interior caliente. Ese calor hace que el refrigerante se evapore en gas, enfriando el aire. Luego, un compresor vuelve a convertir el refrigerante en líquido y repite el proceso.
El problema es que los refrigerantes pueden escaparse de los aires acondicionados, tanto durante el uso como, más comúnmente, cuando se desechan los aires acondicionados. Los primeros AC se fabricaron en gran medida con clorofluorocarbonos o CFC, que fueron responsables de una de las primeras preocupaciones climáticas verdaderamente globales: el agujero en la capa de ozono. Los CFC fueron eliminados por el Protocolo de Montreal de 1987, un tratado internacional para contrarrestar el agotamiento del agujero de ozono, y finalmente fueron reemplazados por hidrofluorocarbonos o HFC.
Pero los HFC tienen su propio problema: son gases de efecto invernadero que, a corto plazo, son miles de veces más potentes que el dióxido de carbono. Una enmienda al Protocolo de Montreal establece que los HFC se reducirán drásticamente a mediados de la década de 2040; mientras tanto, sin embargo, siguen contribuyendo al calentamiento global.
Hay muchas maneras de hacer que la tecnología de CA existente sea más eficiente. Algunas unidades de aire acondicionado más nuevas usan diferentes refrigerantes, como uno conocido como R-32, que tiene menos potencial de calentamiento del planeta que otros hidrofluorocarbonos y también requiere menos energía para comprimirse, lo que ahorra electricidad. Otras unidades usan tecnología conocida como «compresores de velocidad variable», que permiten que la unidad funcione en diferentes configuraciones. El compresor puede acelerar si la temperatura es de 100 grados Fahrenheit y sofocante, o disminuir la velocidad si la temperatura es de solo 85 grados. Eso puede ayudar a ahorrar en las facturas de electricidad y servicios públicos.
Y los modelos más avanzados están a la vuelta de la esquina. Kalanki fue uno de los líderes de una iniciativa en RMI conocida como Global Cooling Prize, que premiaba a los fabricantes que podían producir prototipos de aire acondicionado asequibles que serían al menos cinco veces mejores para el clima que los modelos existentes. Dos empresas recibieron el premio a la par: Gree Electric Appliances y Daikin Industries. Ambos usaban tecnología de compresión de vapor tradicional pero con refrigerantes mejorados y diseños inteligentes que podían cambiar la configuración en respuesta a las temperaturas exteriores.
Otras compañías, nuevas empresas e investigadores están investigando si pueden deshacerse por completo de la compresión de vapor. Una empresa emergente llamada Blue Frontier utiliza un líquido que absorbe la humedad del aire y la almacena en un tanque para controlar la temperatura. Según la empresa, este enfoque podría ahorrar hasta un 60 por ciento de la electricidad necesaria para hacer funcionar un aire acondicionado durante todo el año. Y un grupo de investigadores de la Universidad de Harvard ha desarrollado un prototipo de aire acondicionado al que llaman coldSNAP. El prototipo no usa refrigerante, pero usa un revestimiento especial en un marco de cerámica para evaporar el agua y enfriar el espacio interior sin agregar humedad al aire. «Debido a que no tenemos el sistema de compresión de vapor y la energía para tratar de liberar y comprimir los refrigerantes, el consumo de energía de estos sistemas es mucho, mucho menor», dijo Jonathan Grinham, uno de los investigadores del proyecto.
Algunos de estos nuevos diseños pueden tardar años en llegar al mercado y, cuando lo hacen, pueden seguir siendo más caros que los AC convencionales. Pero mientras tanto, dice Kalanki, todavía hay muchas opciones para comprar una unidad de aire acondicionado más eficiente. «Hay tecnologías que son dos o tres veces más eficientes que los aires acondicionados más comunes en el mercado actual», dijo Kalanki. «El desafío es que la adopción es muy baja». La mayoría de los consumidores, argumenta, solo miran el precio de etiqueta de una unidad de aire acondicionado e ignoran el hecho de que comprar una unidad más cara por adelantado podría ahorrarles dinero a largo plazo.
Recomienda que los compradores observen tres cosas al considerar una unidad de aire acondicionado: el tipo de refrigerante utilizado, la clasificación de eficiencia y si la unidad tiene un compresor de velocidad variable o no. Esas métricas pueden decirles a los consumidores si es probable que su unidad les cueste miles de dólares en facturas de electricidad en el futuro y si se sumará indebidamente al problema del cambio climático.
En última instancia, agregó, el gobierno debe establecer estándares de rendimiento más estrictos para los acondicionadores de aire para que todos los AC en el mercado, no solo los de gama alta, sean eficientes y seguros para el planeta. «Existen regulaciones para establecer el piso para los acondicionadores de aire», dijo. «Pero ese piso es demasiado bajo».
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