AVAC 20 Outro fator crítico é a segurança e a estabilidade. O CO2 é não inflamável e apresenta baixa toxicidade, eliminando muitos dos riscos associados aos refrigerantes sintéticos. A alta densidade do CO2 também permite que quantidades menores de refrigerante sejam necessárias, o que reduz os custos de reabastecimento e manutenção. QUE DESAFIOS TECNOLÓGICOS E OPERACIONAIS ENFRENTAM ESTES SISTEMAS? Apesar das suas vantagens, a implementação de sistemas de CO2 enfrenta desafios consideráveis, particularmente devido às elevadas pressões às quais devem operar os sistemas, necessárias para o seu funcionamento eficiente. Os sistemas de CO2, especialmente em aplicações transcríticas, operam a pressões muito mais elevadas do que os sistemas convencionais, o que exige componentes especializados e mais robustos, como compressores e permutadores de calor, resultando em custos (CAPEX) iniciais mais elevados. Estudos indicam que os custos iniciais de instalação de sistemas de CO2 podem ser cerca de 30% superiores aos dos sistemas convencionais baseados em HFCs. No entanto, essa diferença tende a ser compensada ao longo do ciclo de vida do sistema, devido à sua durabilidade e maior eficiência energética, especialmente em ambientes mais frios. Além disso, a evolução contínua das tecnologias de refrigeração baseadas em CO2 está a reduzir os custos operacionais e a melhorar a competitividade em comparação com os refrigerantes sintéticos2. A eficiência dos sistemas baseados em CO2 está em constante evolução, especialmente devido a melhorias em componentes como compressores de alta pressão e tecnologias de controlo de ciclo. Por exemplo, a introdução de novos permutadores de calor microcanal permite uma transferência de calor mais eficiente, o que resulta em maior capacidade de refrigeração com menor consumo energético. Outra inovação significativa é a adoção crescente de sistemas híbridos, que combinam a tecnologia de CO2 com outras soluções de refrigeração. Estes sistemas híbridos podem operar de forma subcrítica ou transcrítica, dependendo das condições ambientais, proporcionando flexibilidade e maior eficiência. A implementação dessas tecnologias pode reduzir ainda mais o consumo de energia em até 20%, dependendo da aplicação e da configuração do sistema3. Para otimizar ainda mais a eficiência e superar as limitações de cada refrigerante, uma solução promissora é a combinação de CO2 e amónia (ambos refrigerantes naturais) em sistemas de cascata. Nestes sistemas, a amónia pode ser usada no ciclo de alta temperatura, tirando proveito da sua elevada eficiência energética, enquanto o CO2 é usado no ciclo de baixa temperatura, onde as suas características operacionais se destacam. Esta abordagem híbrida permite que o CO2 opere dentro do seu intervalo ideal de pressões e temperaturas, enquanto a amónia consegue lidar com as condições mais exigentes do ciclo de alta temperatura. Estudos indicam que esses sistemas em cascata podem reduzir o consumo de energia em até 20%, dependendo da configuração e aplicação específica4. Deste modo, a transição para sistemas de refrigeração baseados em CO2 não é apenas uma resposta às regulamentações internacionais, que impõem restrições ao uso de HFCs, mas também uma estratégia proativa para reduzir a pegada de carbono do setor. Dados da European Partnership for Energy and the Environment (EPEE) indicam que a substituição de refrigerantes com elevado GWP por alternativas naturais, como o CO2, poderá contribuir significativamente para a meta da União Europeia de reduzir as emissões de gases com efeito de estufa, até 20305 e 6.
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