Refrigeración y climatización: la demanda que nadie planificó
La atención política en los países ricos del norte se dirige a la calefacción, porque ahí están las emisiones. A escala mundial, la refrigeración es el problema que avanza más rápido. La impulsan a la vez la renta, la urbanización y el aumento de temperaturas, y a diferencia de la mayoría de las demandas energéticas tiene un suelo duro fijado por la supervivencia humana.
Por qué la curva de demanda se dobla hacia arriba
Tres fuerzas empujan a la vez en la misma dirección. Las rentas suben en países cálidos, y el aire acondicionado es de las primeras compras que hace un hogar cuando puede permitírselo. La urbanización concentra a la gente en ciudades varios grados más cálidas que el campo circundante por el efecto isla de calor. Y el clima de fondo se calienta, lo que alarga las temporadas de refrigeración y eleva las puntas dentro de ellas.
El resultado es una proyección que la Agencia Internacional de la Energía ha descrito como uno de los puntos ciegos más críticos de la política energética: la demanda de refrigeración triplicándose aproximadamente hacia 2050. Hoy hay unos 2.000 millones de equipos instalados, y el crecimiento se concentra donde la penetración es baja: India, Indonesia, Filipinas, Nigeria, Brasil.
La distribución importa moral y no solo numéricamente. En Japón y Estados Unidos cerca del 90 por ciento de los hogares tiene aire acondicionado; en India es una pequeña fracción de eso pese a una exposición al calor mucho mayor. Quienes más necesitan refrigeración son en gran medida quienes no la tienen, y el calor está entre los fenómenos meteorológicos más letales.
Eso hace que la refrigeración sea distinta de la mayoría de las demandas energéticas. Las campañas de eficiencia orientadas a reducir el consumo chocan con que la mayor parte del crecimiento previsto representa a personas accediendo a algo que evita que mueran en una ola de calor. El objetivo honesto es, por tanto, hacer la refrigeración eficiente y limpia y no hacerla menor.
El problema del refrigerante
Un aire acondicionado es una bomba de calor funcionando en modo refrigeración: traslada calor del interior al exterior mediante un refrigerante que se evapora y condensa en un ciclo. La electricidad que consume es solo parte de su impacto climático.
Los propios refrigerantes son potentes gases de efecto invernadero. Los hidrofluorocarburos, introducidos para sustituir a los clorofluorocarburos destructores del ozono del siglo XX, tienen potenciales de calentamiento de varios cientos a casi cuatro mil veces el del dióxido de carbono en un siglo. El R-410A, común en equipos domésticos, supera los dos mil.
Se fugan. El refrigerante escapa lentamente por las juntas durante el funcionamiento, más rápido con mal mantenimiento, y a menudo por completo al final de la vida cuando los equipos se desguazan sin recuperación. En algunas instalaciones la fuga acumulada contribuye tanto al calentamiento como la electricidad consumida, lo que significa que una mejora de eficiencia que ignore el refrigerante puede producir un resultado global peor.
La Enmienda de Kigali al Protocolo de Montreal, acordada en 2016, reduce progresivamente la producción mundial de estos gases según un calendario. Proyecciones independientes sitúan su efecto en hasta 0,4 grados de calentamiento evitado este siglo, mucho para un tratado sobre un gas del que la mayoría nunca ha oído hablar. Existen sustitutos: propano y otros hidrocarburos con potenciales cercanos a cero, el propio dióxido de carbono, y HFO de bajo potencial. Los obstáculos son la inflamabilidad, la presión y la necesidad de rediseñar equipos en lugar de cambiar un fluido.
La refrigeración encuentra a la red en el peor momento
La demanda de refrigeración no solo es grande; llega en el peor momento posible. Alcanza su punta a última hora de la tarde en días calurosos, cuando la producción solar cae, cuando el resto de la demanda ya es alta, y cuando las propias centrales térmicas pierden rendimiento porque su agua de refrigeración está más caliente.
En regiones cálidas esa coincidencia define la red. La punta de demanda en buena parte de India, el Golfo y el suroeste estadounidense es una punta vespertina de verano impulsada por el aire acondicionado, y una gran parte de la capacidad de generación existe únicamente para cubrir unas pocas centenas de horas de ella. Esa capacidad permanece ociosa el resto del año y hay que pagarla igualmente, que es para lo que existen los mercados de capacidad.
Debajo hay un bucle que se refuerza a sí mismo. Los aires acondicionados sacan calor de los edificios a la calle, calentando más las ciudades, lo que eleva la demanda de refrigeración. En zonas densas la contribución a la temperatura exterior es medible, típicamente uno o dos grados por la tarde: no es el mayor motor del calor urbano, pero tampoco es nada.
Dos respuestas cambian la forma más que el tamaño. El almacenamiento térmico -fabricar hielo o enfriar agua de noche cuando la electricidad es barata y usarlo para refrigerar en la punta vespertina- desplaza la carga fuera de la punta y está bien probado en edificios comerciales. Y la refrigeración urbana, donde una planta central enfría agua para todo un barrio, alcanza rendimientos que los equipos individuales no logran y es estándar en el Golfo.
Qué ayuda de verdad
La diferencia de eficiencia entre los equipos disponibles es enorme y está sin aprovechar. Los mejores aparatos del mercado son unas tres veces más eficientes que los peores, y los peores venden más en la mayoría de los mercados en crecimiento porque el precio de compra es menor y el comprador no paga el coste de funcionamiento: un incentivo dividido en las relaciones entre propietario e inquilino y entre promotor y comprador.
Las normas mínimas de rendimiento hacen por ello más que cualquier otra medida individual, porque retiran del mercado por completo los peores equipos. Los análisis encuentran repetidamente que endurecer las normas en los grandes mercados en crecimiento reduciría la demanda eléctrica de refrigeración prevista para 2050 en un tercio o más, con coste neto negativo para el comprador a lo largo de la vida del producto.
Las medidas pasivas reducen la carga de refrigeración antes de que intervenga máquina alguna. Sombreado, cubiertas reflectantes, aislamiento, ventilación cruzada e inercia térmica fueron durante milenios el repertorio estándar de la arquitectura de clima cálido y se abandonaron en gran medida cuando el aire acondicionado hizo posibles las torres de vidrio en cualquier sitio. Un edificio bien sombreado y bien aislado en clima cálido necesita una fracción de la refrigeración de uno mal diseñado, y las medidas cuestan poco si se incorporan desde la obra.
El diseño urbano actúa a la mayor escala. Árboles, agua y superficies claras reducen el efecto isla de calor de forma medible, y una ciudad varios grados más fresca necesita proporcionalmente menos refrigeración en cada edificio. Esa es una decisión de planeamiento y no energética, lo que en parte explica que falte tan a menudo en la política energética.
Preguntas frecuentes
¿Cuánta electricidad consume la refrigeración?
La refrigeración de espacios supone cerca del 20 por ciento de la electricidad usada en edificios del mundo y alrededor del 10 por ciento de la electricidad mundial total. Se proyecta que la demanda se triplique hacia 2050, lo que la convierte en el uso individual de electricidad que más crece del planeta.
¿Por qué son un problema climático los refrigerantes?
Los hidrofluorocarburos tienen potenciales de calentamiento de varios cientos a casi cuatro mil veces el del dióxido de carbono, y se fugan por las juntas durante el funcionamiento y a menudo por completo en el desguace. En algunas instalaciones la fuga acumulada contribuye tanto al calentamiento como la electricidad consumida.
¿Qué es la Enmienda de Kigali?
Una adición de 2016 al Protocolo de Montreal que reduce progresivamente la producción mundial de hidrofluorocarburos según un calendario acordado. Proyecciones independientes estiman que evitará por sí sola hasta 0,4 grados de calentamiento este siglo, un efecto grande para un tratado sobre una única clase de gas industrial.
¿Por qué tensiona tanto la red la refrigeración?
Porque alcanza su punta en tardes calurosas, justo cuando la producción solar cae, cuando el resto de la demanda ya es alta y cuando las centrales térmicas pierden rendimiento por el agua de refrigeración más caliente. En buena parte de India, el Golfo y el suroeste estadounidense la punta anual es una tarde de verano impulsada por el aire acondicionado.
¿Debería reducirse la demanda de refrigeración?
La mayor parte del crecimiento previsto son personas de países cálidos accediendo a algo que evita muertes por calor, así que reducirla es el objetivo equivocado. Hacerla eficiente es el correcto: los mejores equipos son unas tres veces más eficientes que los peores, y solo las normas mínimas podrían recortar un tercio la demanda prevista para 2050.
