Nova geração de fluidos sintéticos impulsiona a refrigeração sustentável

Com a eliminação gradual dos fluidos R-22 e R-404A devido ao seu impacto ambiental, o setor investe em opções sintéticas de baixo GWP

 Diante dos compromissos ambientais globais e das regulamentações cada vez mais rígidas, o setor de refrigeração e climatização tem buscado alternativas sustentáveis aos tradicionais fluidos refrigerantes R-22 e R-404A. Ambos os compostos, amplamente utilizados por décadas, estão sendo progressivamente eliminados por seu alto potencial de destruição da camada de ozônio (ODP) e elevado potencial de aquecimento global (GWP). Nesse contexto, surgem os fluidos alternativos não naturais que, embora sintéticos, apresentam um perfil ambiental mais favorável e são essenciais na transição rumo a sistemas mais ecológicos e eficientes. Embora não sejam naturais, os novos compostos representam um passo importante rumo à eficiência energética e à preservação do meio ambiente.

O R-22, pertencente à família dos HCFCs (hidrocloro-fluorcarbonos), possui um ODP de 0,05 e GWP de cerca de 1.810, sendo progressivamente retirado do mercado conforme o Protocolo de Montreal. Já o R-404A, um HFC (hidrofluorcarbono) com GWP altíssimo – aproximadamente 3.922 – também entrou na lista de compostos com uso restrito. Como resposta, a indústria desenvolveu diversas alternativas técnicas e ambientais que buscam equilibrar desempenho e menor impacto climático.

“Na última década, diversos setores da indústria de HVAC-R foram impactados pela redução global de gases refrigerantes com alto potencial de aquecimento global (GWP). Muitas regiões estão impondo a redução da produção e do consumo de refrigerantes tradicionais, como hidroclorofluorocarbonos (HCFCs) e hidrofluorocarbonos (HFCs) – R-22 e R-404A, respectivamente. Usuários finais do varejo também estão migrando para alternativas mais ecológicas para apoiar suas metas de sustentabilidade ambiental e descarbonização”, informa Joana Canozzi, diretora de engenharia e serviços da Copeland e especialista em fluidos refrigerantes.

Entre as principais opções para substituir o R-22, destacam-se os fluidos HFCs e HFOs (hidrofluorolefinas), como o R-407C, R-407A, R-438A e R-422D. O R-407C, por exemplo, tem GWP de 1.774 e zero ODP, sendo compatível com muitos sistemas originalmente projetados para o R-22. Já o R-438A oferece uma substituição mais direta, com GWP de cerca de 2.265 e ODP zero. Essas opções permitem atualização de equipamentos antigos com adaptações mínimas.

Para o R-404A, as alternativas mais sustentáveis incluem o R-448A, R-449A, R-452A e R-407A. O R-448A, por exemplo, tem GWP de aproximadamente 1.273, uma redução significativa em relação ao R-404A, além de boa eficiência energética e compatibilidade com os óleos POE. O R-449A apresenta características similares, com GWP de 1.397. Ambos têm sido amplamente adotados em supermercados e sistemas comerciais de médio porte. O R-452A, com GWP de 2.141, é indicado para aplicações que exigem alta capacidade de resfriamento, como transporte refrigerado. Já o R-407A tem GWP de 2.107 e pode ser usado em sistemas com arquitetura semelhante à do R-404A, com mudanças nos ajustes de pressão e controle.

“Os refrigerantes A2L surgiram como alternativas líderes de baixo GWP, oferecendo características de desempenho comparáveis e uma menor pegada de carbono. De acordo com as classificações de refrigerantes da ASHRAE, os refrigerantes A2L têm uma classificação de “baixa inflamabilidade” que os diferencia dos refrigerantes tradicionais A1. Consequentemente, normas internacionais de segurança para produtos e aplicações estabeleceram diretrizes para o uso seguro de refrigerantes A2L. Os A2Ls oferecem uma redução significativa no GWP e zero potencial de destruição do ozônio (ODP), preservando a eficiência energética, o desempenho e alinhando-se às metas globais de descarbonização”, destaca a especialista.

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Ela cita um exemplo de aplicação do A2L em uma grande rede de supermercados: “Recentemente, trabalhamos com uma grande rede de supermercados para substituir um sistema de refrigeração baseado em R-22 em uma de suas unidades por uma solução utilizando o refrigerante A2L R-454C. Este projeto não apenas melhorou a eficiência energética do sistema de refrigeração do supermercado, mas também reduziu significativamente as emissões de gases de efeito estufa, demonstrando o compromisso do varejista com a sustentabilidade e a inovação na cadeia do frio”.

Apesar de não serem classificados como naturais, esses fluidos alternativos cumprem papel importante na transição para um futuro mais sustentável, ao mesmo tempo em que mantêm a confiabilidade operacional exigida por aplicações comerciais e industriais. Outra vantagem é que muitos deles podem ser usados em sistemas existentes com adaptações limitadas, o que reduz custos de conversão e descarte de equipamentos.

 

 Impacto dos refrigerantes no clima

O efeito estufa é um fenômeno natural que mantém a Terra aquecida ao reter parte da radiação solar refletida pela superfície terrestre. Ele é essencial para a vida como conhecemos. No entanto, as atividades humanas como a queima de combustíveis fósseis e o uso de certos gases industriais, incluindo refrigerantes, aumentam significativamente a concentração de gases estufa na atmosfera, intensificando esse efeito e provocando o aquecimento global.

Os principais gases envolvidos são o dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxidos de nitrogênio (NOx) e os HFCs, como o R-404A. A contribuição de cada gás ao aquecimento global é medida por seu Potencial de Aquecimento Global (GWP), que compara o impacto de uma tonelada do gás com o CO‚  ao longo de 100 anos. Por exemplo, o R-404A tem um GWP cerca de 3.922 vezes maior que o CO2, ou seja, um quilo de R-404A liberado na atmosfera tem o mesmo efeito estufa que quase quatro toneladas de CO2.

Já o Potencial de Destruição da Camada de Ozônio (ODP) mede o impacto de um gás sobre a camada de ozônio, que protege a Terra da radiação ultravioleta. O R-22, por exemplo, ainda tem um ODP baixo, mas diferente dos HFCs mais modernos que apresentam ODP zero.

A substituição dos fluidos refrigerantes com alto GWP e ODP por alternativas mais seguras é uma das formas mais diretas de mitigar os impactos das mudanças climáticas e proteger a camada de ozônio. Por isso, além das tecnologias, é essencial compreender os conceitos por trás desses índices e como cada decisão no setor HVAC-R pode fazer diferença no equilíbrio ambiental do planeta.

“O R-454B, R-454C e R-32 estão entre as alternativas A2L mais adotadas. Eles são amplamente usados em aplicações residenciais e comerciais de climatização e bombas de calor, bem como em equipamentos comerciais de refrigeração. Esses refrigerantes A2L têm GWP significativamente mais baixos do que os refrigerantes HFC e HCFC tradicionais, reduzindo consideravelmente os impactos ambientais dessas aplicações. Inclusive, já existem normais locais que comtemplam as questões de segurança para a aplicação do A2L como a ABNT, NBR e ISO 5149”, explica Joana.

A seguir, listamos algumas das principais alternativas para substituição.

Esses fluidos não naturais têm como principal vantagem o baixo ODP e GWP reduzido em relação aos antecessores. Além disso, muitos podem ser usados em sistemas existentes com adaptações mínimas, reduzindo custos e evitando o descarte prematuro de equipamentos. Contudo, a transição exige atenção. É essencial avaliar pressões de trabalho, compatibilidade de materiais, tipo de óleo lubrificante (geralmente POE) e ajustes nos componentes de controle. O uso de boas práticas é indispensável para garantir eficiência energética e evitar vazamentos – que podem anular os ganhos ambientais. Além dos aspectos técnicos, a capacitação profissional é vital. Conhecer os dados dos fluidos, aplicar normas de segurança e manter os sistemas bem ajustados faz parte do compromisso com a sustentabilidade no setor de HVAC-R.