La transición ecológica de la refrigeración

Tenemos que cambiar nuestra forma de refrigerar, pero ¿cómo? ¿Pueden ayudar los modelos de negocio alternativos? Este artículo analiza por qué es importante una refrigeración limpia y eficiente, y cómo la servitización puede impulsar un cambio positivo.

Tenemos que cambiar nuestra forma de refrigerar. La refrigeración representa el 10% del consumo mundial de energía y se prevé que se duplique de aquí a 2040. Este rápido crecimiento va camino de aumentar significativamente la demanda de energía y las emisiones. Al mismo tiempo, el acceso a la refrigeración es esencial para la adaptación al clima y el bienestar humano, ya que afecta a nuestra capacidad para resistir olas de calor cada vez más intensas, conservar alimentos y almacenar medicamentos. De los casi 3.000 millones de personas que viven en los climas más cálidos, apenas el 8% posee un aparato de aire acondicionado, frente al 90% en Japón y Estados Unidos.

La conclusión es que existen soluciones de refrigeración limpias y eficientes, pero no se están adoptando de forma generalizada. Hoy en día, la eficiencia media de los aparatos de aire acondicionado es menos de la mitad de lo que se comercializa.

¿Por qué es importante la refrigeración? ¿Cuál es el problema de la refrigeración hoy en día?

En todo el mundo se utilizan 3.600 millones de aparatos de refrigeración. Más allá de proporcionar confort térmico y refrigeración en nuestros hogares, la refrigeración es vital para la vida moderna: desde cadenas de frío, instalaciones sanitarias, centros de datos y centrales eléctricas. La demanda de aparatos de aire acondicionado (AC) va a crecer de forma masiva en las economías emergentes (véase la Figura 1), y actualmente representa el uso de energía de más rápido crecimiento en los edificios.

Uno de los principales problemas medioambientales de muchos refrigerantes son las fugas, que suelen producirse al final de la vida útil del producto. Los refrigerantes se clasifican según su potencial de calentamiento global (PCG), una medida de la cantidad de calor que atrapan en relación con el CO2, normalmente a lo largo de 100 años. Cuanto mayor es el PCG, mayor es su impacto en el calentamiento global. Los gases de efecto invernadero más potentes están prohibidos o se están eliminando progresivamente en virtud de la Enmienda de Kigali de 2016 al Protocolo de Montreal.

Algunos sectores, como el de la refrigeración comercial e industrial, están realizando una rápida transición a los refrigerantes naturales para adaptarse a las políticas cambiantes que restringen los gases fluorados (gases fluorados). Dar prioridad a soluciones de refrigeración que utilicen ^{refrigerantes1} naturales o de bajo GWP, como el amoníaco o el CO2, es clave para reducir el impacto medioambiental negativo de la refrigeración.

En todo el mundo sigue habiendo importantes carencias de refrigeración y en muchos países las cadenas de frío no existen o están rotas. Dada la creciente importancia de estas tecnologías a medida que nos enfrentamos a los efectos del cambio climático y a episodios de calor más frecuentes, es imperativo satisfacer la necesidad mundial de refrigeración de forma sostenible. De lo contrario, seguiremos encerrados en un círculo vicioso: la refrigeración de alto consumo energético impulsa las emisiones y el calentamiento global, y nuestra necesidad de más refrigeración.

¿Qué sistemas alternativos existen hoy en día?

Entre los sistemas alternativos más eficientes desde el punto de vista energético se encuentran la refrigeración agregada o refrigeración urbana en lugar de sistemas individuales (como la solución etiquetada District Cooling Systems); los sistemas que pueden utilizar las temperaturas más frías del agua de mar o de lagos (como Sea Water Air Conditioning SWAC); o la energía geotérmica (como Celsius Energy). Un mayor uso de estas soluciones puede ayudar a reducir los picos de demanda energética y la necesidad de infraestructuras adicionales de generación y distribución de energía. Según Ilana Koegelenberg, del Día Mundial de la Refrigeración y antigua responsable de Inteligencia de Mercado de ATMOsphere, también se está popularizando el llamado calor "gratuito", que aprovecha el calor residual de la refrigeración para fines de calefacción en un sistema integrado.

Otras formas de proporcionar refrigeración incluyen soluciones pasivas en el diseño de edificios y materiales (como la solución CoolRoof) , y soluciones basadas en la naturaleza, como árboles o follaje para dar sombra (como la solución de Urban Canopee), que pueden reducir la necesidad de tecnologías de refrigeración de uso final y reducir el efecto isla de calor, un problema al que se enfrentan muchas zonas urbanas.

¿Por qué las empresas no cambian sus sistemas de refrigeración?

Satisfacer la creciente demanda de refrigeración es una enorme oportunidad de negocio. La adopción de soluciones eficientes por parte del mercado sigue siendo lenta, y se atribuye en parte a las fuertes barreras del mercado de la demanda, tales como: la mayor inversión inicial necesaria para soluciones limpias y eficientes, la mayor percepción de los riesgos de rendimiento y mantenimiento, y las prioridades de inversión contrapuestas de los compradores. También está la cuestión de la división de incentivos para llevar a cabo medidas de eficiencia energética, por ejemplo entre propietarios e inquilinos de edificios, donde los usuarios finales pagan los costes energéticos.

En muchos países, los MEPS (estándares mínimos de rendimiento energético) regulan el uso de los aparatos de refrigeración más ineficientes. Sin embargo, estas medidas varían en cuanto a su alcance y aplicación, y por sí solas no pueden hacer frente a las consecuencias del aumento de la demanda de refrigeración. Los modelos empresariales innovadores, como la servitización, que fomentan la eficiencia y el avance hacia la circularidad, resultan cada vez más atractivos desde el punto de vista financiero para los inversores. Combinados con el apoyo político y la promoción, pueden acelerar fuertemente el impulso y la escalabilidad.

¿Qué es CaaS y cómo funciona?

La refrigeración sostenible implica tener en cuenta la asequibilidad y el acceso, al tiempo que se minimiza el impacto medioambiental de la refrigeración. La servitización en particular, puede promover tecnologías eficientes en el uso de la energía y los recursos mediante la superación de barreras, la alineación de incentivos y el desbloqueo de la inversión en tecnologías más limpias. Aplicado a la refrigeración, el modelo se conoce como refrigeración como servicio (CaaS), y sustituye la compra de activos por un planteamiento de pago por resultados. Según este modelo, los clientes pagan por la refrigeración consumida, mientras que los equipos siguen siendo propiedad del proveedor tecnológico, que es responsable de su instalación, funcionamiento, reparación, mantenimiento y rendimiento. El modelo elimina los costes iniciales de los sistemas limpios y eficientes para los clientes, al tiempo que incentiva a los proveedores a diseñar soluciones para un rendimiento óptimo, eficiencia, mayor valor del ciclo de vida (con un mayor retorno de la inversión) y a diseñar para la circularidad. El modelo se está aplicando actualmente a diversas escalas en todo el mundo.

El CaaS también se está utilizando para subsanar las deficiencias de almacenamiento en frío de los pequeños agricultores. El proyecto Your Virtual Cold Chain Assistant(Your VCCA), implantado actualmente en India y Nigeria, se centra en reducir las pérdidas de alimentos tras la cosecha acelerando el despliegue de cámaras frigoríficas alimentadas por energía solar para almacenar los productos. La solución incluye una app, Coldtivate, que permite a los agricultores supervisar los artículos almacenados y ayuda a manejar las cámaras frigoríficas. La digitalización es parte integrante de las soluciones "como servicio", que supervisan el rendimiento y la eficiencia del sistema. Más información en este breve vídeo y aquí.

Ampliar el uso del CaaS requiere colaboración y desarrollo de capacidades en todos los sectores y mercados. La Iniciativa CaaS lanzada por la Fundación BASE y con el apoyo financiero de Clean Cooling Collaborative, se centró en el diseño de herramientas para apoyar a las empresas en la adopción del modelo, así como en la creación de una alianza de más de 85 miembros. Para institucionalizar y avanzar en el trabajo realizado por CaaS, se creó la Alianza SET. La Alianza es una plataforma de múltiples partes interesadas dedicada a la generalización del modelo para la refrigeración y más allá (calefacción, iluminación, movilidad, almacenamiento de energía).

La Alianza SET está trabajando en la descarbonización de las ciudades y las zonas urbanas, donde la servitización está siendo reconocida como una forma de avanzar en la creación de edificios circulares. A medida que el aumento del nivel de vida, la rápida urbanización y la mayor frecuencia de episodios de calor impulsan la demanda de refrigeración, es crucial crear una refrigeración urbana más sostenible. Los modelos empresariales innovadores, como la servitización, pueden acelerar la eficiencia energética y reducir el consumo de energía.

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¹ Muchos países están prohibiendo los refrigerantes en sistemas nuevos con un GWP superior a 150 (generalmente considerado bajo). El mercado de la utilización de sustancias de origen natural como el amoníaco (GWP de 0) o el CO2 se está desarrollando rápidamente y aborda riesgos del sistema como la toxicidad y la alta presión.

2 La adopción más generalizada de tecnologías de refrigeración eficientes para satisfacer la creciente demanda reduce la intensidad energética de la refrigeración (la cantidad de energía utilizada). Una mayor eficiencia de los sistemas de refrigeración frenará el crecimiento del consumo mundial de energía y, por tanto, la necesidad de más capacidad de generación.