Refrigerantes aceptables y su impacto

En esta página:

• Programa de la Política de Nuevas Alternativas Significativas (SNAP)
• CFC-12: Un refrigerante que reduce la capa de ozono
• HFC-134a: Un potente gas de efecto invernadero
• Refrigerantes con menor GWP
  • HFC-152a
  • HFO-1234yf
  • CO₂ (R744)
• Restricciones de HFC para MVAC conforme al Programa de Transiciones Tecnológicas de la ley AIM

El uso de clorofluorocarbono (CFC)-12, un refrigerante que reduce la capa de ozono, en los sistemas de aire acondicionado de vehículos motorizados (MVAC) nuevos finalizó a mediados de la década de 1990 en Estados Unidos. Desde 1994, el refrigerante que se utiliza con mayor frecuencia en los sistemas de MVAC es el hidrofluorocarbono (HFC)-134a. Los HFC son gases de efecto invernadero fluorados elaborados intencionalmente, que se emplean en las mismas aplicaciones en las que se han utilizado sustancias que reducen la capa de ozono, incluidos los aires acondicionados de vehículos motorizados. Al igual que las sustancias que reducen la capa de ozono a las que reemplazan, la mayoría de los HFC son potentes gases de efecto invernadero con potenciales de calentamiento global (GWP) muy altos. En 2012, los fabricantes de automóviles comenzaron una transición hacia refrigerantes con menor GWP, como el HFO-1234yf, en vehículos de carga liviana. Los HFC y sus sustitutos en ciertos subsectores, incluidos los sistemas de MVAC, también están regulados en virtud de la Ley de Innovación y Manufactura Estadounidense (AIM).

Programa de la Política de Nuevas Alternativas Significativas (SNAP)

El programa de SNAP de la EPA analiza sustitutos dentro de un marco de riesgo comparativo en diversos sectores industriales que históricamente utilizaron sustancias que reducen la capa de ozono. Los sistemas de MVAC tienen una aplicación específica dentro del sector de refrigeración y aire acondicionado. En el programa de SNAP, se evalúan y eligen sustitutos que reducen el riesgo general para la salud humana y el medioambiente teniendo en cuenta el potencial de reducción de ozono, el potencial de calentamiento global (GWP), la inflamabilidad, la toxicidad, la calidad del aire local, los efectos en el ecosistema y la salud/seguridad ocupacional y de los consumidores. La SNAP clasifica a los sustitutos como aceptables, aceptables según las condiciones de uso o no aceptables. Los refrigerantes de MVAC se clasifican como aceptables según las condiciones de uso o no aceptables.

La readaptación de sistemas de MVAC con CFC-12 también está regulada por el programa de SNAP. Los vehículos pueden readaptarse solamente con alternativas aprobadas conforme a la SNAP para utilizar como readaptaciones. HFC-134a es el refrigerante principal utilizado actualmente para readaptar sistemas de CFC-12. Para obtener más información, visite Elección y uso de refrigerantes de readaptación para el aire acondicionado de vehículos motorizados con CFC-12.

De acuerdo con la SNAP, todos los refrigerantes inflamables, excepto el HFC-152a y el HFO-1234yf, están clasificados como no aceptables para utilizar en sistemas nuevos y readaptados de MVAC. Esto incluye todos los refrigerantes con hidrocarburo. Cuando un refrigerante está clasificado como no aceptable, su uso es ilegal.

Impactos ambientales de los refrigerantes para MVAC

CFC-12: Un refrigerante que reduce la capa de ozono

• Es un refrigerante que reduce la capa de ozono, con un GWP de 10,900.
• Los fabricantes de automóviles comenzaron la transición hacia el refrigerante que no reduce la capa de ozono, HFC-134a, con los vehículos del año modelo 1992. Para el año modelo 1995, todos los vehículos nuevos con aire acondicionado vendidos en Estados Unidos utilizaban HFC-134a como refrigerante.

La capa de ozono se encuentra de 10 a 30 millas por encima de la superficie de la Tierra, en la estratosfera, desde donde nos protege de los efectos perjudiciales de la radiación ultravioleta (UV). La pérdida de ozono en la atmósfera permite que lleguen más rayos UV a la superficie terrestre, lo que causa efectos negativos para la salud y el medioambiente. Estos efectos incluyen aumento de los casos de cataratas, cáncer de piel y debilitamiento del sistema inmunológico. La vida vegetal y animal, la agricultura, y los materiales como los plásticos y las pinturas también se ven afectados. 

La capa de ozono estratosférica no debe confundirse con el ozono a nivel del suelo. El ozono es "bueno en las alturas, malo en las cercanías". Aunque nos protege cuando está en la estratósfera, el ozono a nivel del suelo puede ser dañino para la respiración y es uno de los ingredientes principales del esmog.

HFC-134a: Un potente gas de efecto invernadero

• Es el refrigerante que se utiliza con mayor frecuencia en los sistemas de MVAC desde 
  la década de 1990.
• Potente gas de efecto invernadero, con un potencial de calentamiento global 1,430 superior al del CO₂.
• El uso de HFC-134a en sistemas de MVAC representa aproximadamente el 24 % del consumo mundial total de HFC. Es el HFC más abundante en la atmósfera.
• La restricción de HFC-134a se hará en el marco de una prohibición más amplia de cualquier sustancia con un GWP superior a 150 en el sector de MVAC.
  • El HFC-134a ya no se permitirá en vehículos fuera de la carretera a partir del 1 de enero de 2028.
  • El servicio técnico de los vehículos existentes que utilizan HFC-134a no se verá afectado y seguirá permitiéndose.

Refrigerantes con menor GWP

El desarrollo de sistemas de MVAC que utilicen refrigerantes con menor GWP se ha promovido en los requisitos de los refrigerantes para MVAC en Europa, donde la Directiva de la Unión Europea para aires acondicionados de automóviles (Directiva MAC) exige la transición hacia un refrigerante con un GWP inferior a 150 antes del 1 de enero de 2017, así como en Estados Unidos, mediante la disponibilidad de créditos conforme a la Norma de gases de efecto invernadero para vehículos de carga liviana (LD GHG) del año modelo 2017-2025 (77 FR 62624, 15 de octubre de 2012).

Es importante que tanto los consumidores como los técnicos conozcan estos refrigerantes alternativos, sus propiedades y los procedimientos adecuados de servicio técnico. Se encuentra disponible un folleto para imprimir sobre los nuevos refrigerantes de aire acondicionado para vehículos motorizados respetuosos con el clima. Los requisitos reglamentarios de la EPA para el servicio técnico de los sistemas de MVAC se aplican a los tres refrigerantes mencionados.

• HFC-152a

  • GWP de 124
  • Moderadamente inflamable (ASHRAE A2), pero puede utilizarse de forma segura
  • Podría ser adoptado por los fabricantes de automóviles en el futuro
  • Condiciones de uso requeridas:
    • Deberán incorporarse al sistema estrategias de ingeniería o dispositivos para que las fugas previsibles hacia el compartimiento de pasajeros no causen concentraciones de R-152a de 3.7 % v/v o superiores en ninguna parte del espacio libre de dicho compartimiento durante más de 15 segundos cuando el vehículo esté encendido
  • Los fabricantes deben cumplir con todos los requisitos de seguridad indicados en la Norma SAE J639, incluido el uso de conexiones exclusivas y una etiqueta de advertencia de refrigerante inflamable, así como con la Norma SAE J2773, "Pautas de análisis de riesgos y seguridad para el uso de refrigerantes en sistemas de aire acondicionado de automóviles"

• HFO-1234yf

  • GWP de 4
  • Se utiliza actualmente en la mayoría de los vehículos de carga liviana. Consulte el Informe de tendencias correspondientes a automóviles de la EPA
  • Aceptable, según las condiciones de uso, para nuevos vehículos de pasajeros y camiones de carga liviana (29 de marzo de 2011, 76 FR 17488; 26 de marzo de 2012, 77 FR 17344), vehículos de pasajeros de carga mediana, camiones pickup de carga pesada (HD), furgonetas completas HD (1 de diciembre de 2016, 81 FR 86779) y ciertos vehículos para usar fuera de la carretera (4 de mayo de 2022, 87 FR 26276)
  • Ligeramente inflamable (ASHRAE A2L), pero puede utilizarse de forma segura
  • Condiciones de uso requeridas:
    • Los sistemas de MVAC con HFO-1234yf deben cumplir con todos los requisitos de seguridad de la SAE J639, entre ellos el requisito de una etiqueta de advertencia de refrigerante inflamable, un interruptor de apagado por alta presión del compresor y dispositivos con válvula de desahogo, y conexiones exclusivas. Para las conexiones con recipientes de refrigerantes utilizados en el servicio técnico profesional, los accesorios deben cumplir con la SAE J2844
    • Los fabricantes deben realizar un análisis de modo y efecto de falla (FMEA) según lo indicado en la norma SAE J1739. Los fabricantes deben archivar el FMEA durante un mínimo de tres años a partir de la fecha de su creación

• CO₂ (R744)

  • GWP de 1
  • Aceptable, según las condiciones de uso, para vehículos nuevos solamente (6 de junio de 2012, 77 FR 33315)
  • Opera a una presión de 5 a 10 veces más alta que los otros sistemas de MVAC
  • Varios fabricantes de automóviles extranjeros lo están desarrollando
  • Está exento de la prohibición de venteo según la Sección 608, lo que significa que es legal liberar deliberadamente este refrigerante en el medioambiente; sin embargo, el CO2 no está exento de los requisitos de la Sección 609, como el uso de equipos certificados para el manejo de refrigerantes
  • Condiciones de uso requeridas:
    • Deberán incorporarse estrategias de ingeniería o dispositivos de mitigación para que, en caso de fugas de refrigerante, las concentraciones resultantes de CO2 no superen el límite de exposición a corto plazo (STEL) de 30,000 ppm promediado durante 15 minutos en el espacio libre para pasajeros ni el límite máximo de 40,000 ppm en la zona de respiración de los pasajeros
    • Los fabricantes de equipos originales deberán llevar un registro de las pruebas realizadas durante un mínimo de tres años para demostrar que los niveles del refrigerante CO2 no superan el STEL de 30,000 ppm promediado durante 15 minutos en el espacio libre para pasajeros ni el límite máximo de 40,000 ppm en la zona de respiración
    • El uso de CO₂ en los sistemas de MVAC debe cumplir con las condiciones identificadas en la norma SAE J639

Restricciones de HFC para MVAC conforme al Programa de Transiciones Tecnológicas de la ley AIM

El 24 de octubre de 2023, la EPA emitió una norma final llamada Reducción gradual de los hidrofluorocarbonos: Restricciones para el uso de ciertos hidrofluorocarbonos en virtud de la Ley de Innovación y Manufactura Estadounidense de 2020, con el fin de implementar transiciones sectoriales a través de restricciones sobre HFC de alto GWP en productos y equipos de aerosoles, espumas y RACHP (refrigeración, aire acondicionado y bombas de calor). La norma restringe el uso de HFC con un GWP de 150 o superior (p. ej., HFC-134a) en los vehículos nuevos e importados de carga liviana, vehículos de pasajeros de carga mediana, camiones pickup de carga pesada, furgonetas completas de carga pesada y ciertos vehículos para usar fuera de la carretera. Consulte la Norma Final de Transiciones Tecnológicas. Esta norma final no influye en los sistemas de MVAC existentes, por lo que, en los vehículos existentes, el servicio técnico puede seguir realizándose con HFC-134a y otros refrigerantes con un GWP de 150 o superior. En la siguiente tabla, se resumen los requisitos de esta norma final para los vehículos de fabricación reciente.

Restricciones de HFC para sistemas de MVAC en vehículos nuevos incluidas en la Norma Final 
de Transiciones Tecnológicas de octubre de 2023