La demanda mundial de aire acondicionado está creciendo rápidamente.
La mayoría de los equipos de aire acondicionado son muy ineficientes y utilizan refrigerantes que dañan el medio ambiente.
El Global Cooling Prize se lanzó en 2018 para impulsar la innovación en tecnología de refrigeración.
Sus finalistas se anunciaron el año pasado: ¿podrían sus soluciones ser la respuesta?
La demanda de energía para la refrigeración de espacios a nivel mundial se triplicará con creces en los próximos 30 años y representará alrededor del 37 % del crecimiento de la demanda mundial de electricidad para 2050. La Agencia Internacional de la Energía (AIE) prevé que se vendan 10 nuevos aparatos de aire acondicionado cada segundo durante los próximos 30 años. Para satisfacer este enorme aumento de la demanda de refrigeración, la capacidad total de generación eléctrica destinada a este uso final deberá aumentar de 850 gigavatios (GW) en 2016 a 3.350 GW en 2050. Este aumento equivale a la demanda total de electricidad de Estados Unidos, Europa e India juntos y requerirá una inversión adicional de más de 1,7 billones de dólares solo en capacidad de generación eléctrica (sin incluir los costes asociados al combustible y a la infraestructura de transmisión y distribución), según una investigación del Rocky Mountain Institute (RMI).
Cuatro países—India, China, Brasil e Indonesia—representarán el 60 % de la capacidad adicional total y el 75 % de las inversiones totales necesarias a nivel mundial para satisfacer la demanda de refrigeración de 2050 en este escenario de business as usual. Añadir capacidad alimentada por combustibles fósiles para atender esta demanda adicional no solo nos apartará de nuestros objetivos climáticos de París, sino que también superará la infraestructura de red planificada y dificultará otras inversiones de desarrollo críticas en estos países en desarrollo.
La demanda de refrigeración es inevitable e importante
Solo en los últimos cinco años se han registrado las temperaturas más altas jamás registradas. El cuarenta por ciento de la población mundial vive en los trópicos, y muchas personas corren el riesgo potencial de sufrir estrés térmico durante más de 20 días al año. De los 2.800 millones de personas que viven en las zonas más calurosas del mundo, solo el 8 % dispone actualmente de aire acondicionado. El aire acondicionado, en otro tiempo considerado un lujo, es hoy necesario para el desarrollo y como solución al problema del estrés térmico.
Este crecimiento sin precedentes e inevitable de la demanda de refrigeración está impulsado por el calentamiento global, la urbanización y el crecimiento demográfico. El dilema de la refrigeración al que se enfrenta hoy el mundo es cómo garantizar a las personas el acceso a la refrigeración sin seguir calentando el planeta.
La refrigeración tendencial agravará la crisis climática
Los aires acondicionados más comunes en el mundo son los equipos para habitaciones y uso residencial (RAC, por sus siglas en inglés). Según un informe reciente del RMI, los países en desarrollo verán un aumento de cinco veces en la demanda de estos equipos de aire acondicionado de nivel básico durante las próximas tres décadas. Los RAC suelen generar emisiones indirectas y directas: las primeras, por la electricidad que consumen, y las segundas, por el refrigerante que utilizan, respectivamente.
La mayoría de los RAC del mercado actual funcionan con tecnología de compresión de vapor de hace 100 años. Los RAC de mejor clase solo han alcanzado alrededor del 14 % de su eficiencia máxima teórica; la investigación del RMI sugiere que los RAC de nivel básico, en cambio, solo alcanzan entre el 6 y el 8 %.
Añadir más energía solar a la red no resolverá el problema de las emisiones indirectas debido a la ineficiencia inherente de los RAC. En 2017, los 94 GW de generación solar total desplegados a nivel mundial fueron eclipsados por la carga incremental de los nuevos RAC conectados a la red, estimada en aproximadamente 100 GW.
Con el escenario tendencial, estos RAC consumirán al menos 5.400 teravatios-hora (TWh) de electricidad para 2050, cifra aproximadamente equivalente al consumo eléctrico anual actual de Estados Unidos, Japón y Alemania juntos. Solo India aportaría un tercio de esta nueva demanda. En conjunto, las emisiones directas e indirectas de los RAC podrían contribuir por sí solas con 132 gigatoneladas (GT) de emisiones de CO2 para 2050, lo que nos encaminaría hacia un calentamiento global adicional de 0,5 ˚C para finales de siglo y nos impediría alcanzar nuestros objetivos climáticos de París.
No podemos esperar a que se desarrolle el escenario tendencial cuando este es uno de los mayores riesgos de uso final para nuestro clima y uno que puede resolverse.
El futuro de la innovación en refrigeración ya está aquí
Si pudiéramos hacer que los RAC de nivel básico más vendidos fueran entre cuatro y cinco veces más eficientes energéticamente y utilizaran refrigerantes con bajo o nulo potencial de calentamiento global (GWP), podríamos mitigar la necesidad de 2.000 GW adicionales de capacidad de generación eléctrica, una cifra equivalente a la capacidad total de las centrales de carbón en operación en la actualidad a nivel mundial.
El Global Cooling Prize —lanzado por el RMI, el Gobierno de India y Mission Innovation en 2018— tenía como objetivo precisamente eso. El premio invitaba a innovadores de todo el mundo a presentar sus ideas para una solución de refrigeración asequible y revolucionaria que tuviera al menos cinco veces menos impacto climático que el RAC más vendido en el mercado indio actual. Más de 2.100 equipos de 95 países se inscribieron en el premio. De 139 solicitudes técnicas detalladas presentadas por equipos de 31 países, la coalición del premio seleccionó en noviembre de 2019 a las ocho mejores soluciones como finalistas. En conjunto, los finalistas representan alrededor del 25 % de la cuota de mercado total de RAC a nivel mundial y tienen el potencial de impulsar una transformación masiva en la industria.
Estas soluciones de refrigeración ofrecen un adelanto del futuro de la innovación en este ámbito. Entre las soluciones de los finalistas se encuentran: tecnología híbrida inteligente para optimizar la eficiencia y gestionar por separado la temperatura y la humedad; refrigerantes respetuosos con el clima, sin potencial de calentamiento global o con bajo potencial; reutilización del calor residual y del agua generados por el sistema; controles inteligentes, sensores y automatización para optimizar el funcionamiento híbrido en función de las condiciones exteriores e interiores; o la integración de un pequeño panel solar en la unidad exterior para reducir significativamente el impacto climático general. Puede leer más sobre las tecnologías de los finalistas aquí.
Ampliar la escala de las innovaciones revolucionarias en refrigeración para un planeta más fresco
Debemos imaginar un mundo en el que todas las personas puedan permitirse una mejor calidad de vida sin descuidar el clima. El acceso a la refrigeración no es solo una cuestión climática, sino también de equidad, ya que mejora la salud, la productividad y los resultados de desarrollo de los sectores más vulnerables de nuestra sociedad, muchos de los cuales viven en climas cálidos y húmedos.
Una vez ampliadas, las innovaciones revolucionarias en refrigeración surgidas del Global Cooling Prize tienen el potencial de mitigar hasta 75 GT de emisiones equivalentes de CO2 para 2050 y hasta 0,5 ˚C de calentamiento para 2100, al tiempo que ofrecen a las personas acceso a una mejor calidad de vida. Esta transición hacia una generación de RAC radicalmente más respetuosa con el clima requerirá un esfuerzo concertado de responsables políticos, líderes empresariales e instituciones financieras de todo el mundo para crear un entorno de mercado favorable.
En esta nueva era de la globalización, urge acelerar las soluciones para el clima. Por eso, esforcémonos por desafiar el escenario tendencial para garantizar a todos el acceso a la refrigeración sin seguir calentando el planeta.
