Aire acondicionado: los beneficios, problemas y alternativas

En medio de un calor récord, un mayor acceso al aire acondicionado podría salvar vidas, pero las unidades de aire acondicionado están dañando el medio ambiente. ¿Hay otras opciones?

Gran parte de la Tierra se sofocó bajo temperaturas récord este mes. Phoenix, Arizona, rompió su récord de más días con temperaturas de 43,3 °C (110 °F). El Valle de la Muerte de California tuvo la temperatura más alta jamás registrada. Un aeropuerto en la costa de Irán registró un índice de calor de 152 °F, mientras que Beijing registró un período récord de días de 95 °F.

Las opresivas olas de calor se han vuelto más frecuentes y más severas como resultado de la crisis climática, una tendencia que se espera que continúe y que podría empeorar en proporción a la rapidez con la que podamos hacer la transición de los combustibles fósiles.

Para combatir el calor, la gente recurre cada vez más al aire acondicionado. El número de unidades de aire acondicionado a nivel mundial podría aumentar un 244 % para 2050, según la Agencia Internacional de Energía, y la demanda podría aumentar un 59 % dentro de EE. UU., según un análisis de 2020 realizado por el grupo de investigación independiente Climate Central.

Un mayor acceso al aire acondicionado podría salvar vidas; después de todo, en Estados Unidos el calor extremo es la forma más mortífera de clima extremo. Pero también podría tener inconvenientes.

A continuación analizamos los desafíos actuales y futuros y consideramos algunas de las alternativas.

La tecnología puede ser costosa de comprar y operar, lo que a menudo la hace inaccesible para las comunidades pobres en Estados Unidos y en todo el mundo. En Estados Unidos, las investigaciones muestran que los hogares de bajos ingresos tienen muchas más probabilidades de carecer de acceso a las tecnologías. Y un estudio de 2019 encontró que entre 1.800 y 4.100 millones de personas en los países en desarrollo que experimentan regularmente temperaturas peligrosamente altas carecen de acceso a tecnología de refrigeración.

"En gran parte del mundo, en muchos países, nos preocupa que las personas que más necesitan aire acondicionado no lo tengan", dijo Narasimha Rao, profesora de sistemas energéticos en la Universidad de Yale y coautora del artículo.

El uso de aire acondicionado también ejerce presión sobre las redes eléctricas. Esto puede ser arriesgado: si una ola de calor de cinco días y un corte de energía afectaran a la ciudad de Phoenix al mismo tiempo, más del 50% de la población actual de la ciudad de 1,4 millones podría terminar en la sala de emergencias, según un estudio reciente. .

Muchos están trabajando para hacer que los acondicionadores de aire sean más asequibles y mejorar la confiabilidad de las redes eléctricas. Sin embargo, hay otro problema: los aparatos de aire acondicionado calientan la Tierra.

Los electrodomésticos consumen mucha energía. De aquí a 2050, se prevé que las tecnologías de refrigeración, incluidas las unidades de aire acondicionado, sean las que más contribuyan a la creciente demanda de energía, según la Agencia Intergubernamental de Energía, un problema, ya que la mayor parte de la energía mundial actualmente proviene de combustibles fósiles. Estados Unidos rompió su récord de verano en consumo diario de gas en al menos dos ocasiones distintas, según muestran los datos de S&P Global Commodity Insights, y el uso de aire acondicionado es un factor clave.

La mayoría de los modelos de aire acondicionado también requieren el uso de productos químicos que calientan el planeta para enfriar el aire.Los refrigerantes más utilizados en los aires acondicionados son los hidrofluorocarbonos (HFC), potentes gases de efecto invernadero, miles de veces más eficaces para atrapar el calor que el dióxido de carbono.

Algunos acondicionadores de aire utilizan hidrofluoroolefinas (HFO), refrigerantes más respetuosos con el clima, aunque aún pueden crear daños ecológicos. Otras alternativas incluyen el amoníaco y el propano, pero ambos pueden ser perjudiciales para los humanos cuando tienen fugas.

Las empresas ahora también están utilizando tipos más nuevos de refrigerantes, como el R-32, que es un HFC que calienta el planeta la mitad que los más antiguos utilizados tradicionalmente para el aire acondicionado.

Y los expertos dicen que al emplear otras estrategias para bajar las temperaturas en los hogares, podemos disminuir el costo ambiental del aire acondicionado, permitiendo a las personas mantenerse frescas sin calentar el planeta.

Una de las tecnologías de aire acondicionado más populares son las bombas de calor eléctricas, que pueden calentar y enfriar los hogares. En los días calurosos, los electrodomésticos bombean aire caliente fuera de la casa y aspiran aire frío.

Los aires acondicionados y las bombas de calor tradicionales enfrían los hogares al reducir directamente la temperatura del aire y también al extraer la humedad del aire, lo que puede hacer que el hogar sea más cómodo. Pero la combinación de los dos procesos hace que los aparatos sean "terriblemente ineficientes", afirmó Les Norford, profesor de tecnología de la construcción en el Departamento de Arquitectura del MIT.

Norford y otros están trabajando para desarrollar nuevas tecnologías que separen las dos funciones para aumentar la eficiencia. Algunos modelos utilizan membranas vivas o desecantes físicos (materiales que absorben la humedad) en lugar de procesos impulsados ​​por energía para extraer la humedad del aire.

Mejorar la eficiencia energética de los aires acondicionados es crucial. Según la Agencia Internacional de Energía, en 2018, el aire promedio era menos de la mitad de eficiente que la mejor tecnología disponible. Y los modelos menos eficientes, que a menudo se encuentran en hogares de bajos ingresos, requieren aún más energía para funcionar, lo que los hace más costosos y causan más calentamiento climático.

Otras tecnologías comunes pueden desempeñar un papel importante en la refrigeración de los hogares. Los ventiladores, por ejemplo, son mucho más baratos y consumen mucha menos energía que los aire acondicionado, afirmó Rao, profesor de Yale. También pueden ser sorprendentemente eficaces, especialmente en ambientes cálidos y secos.

"En algunos casos, pueden proporcionar hasta 2C de alivio", dijo.

Rao también está estudiando la posibilidad de que los deshumidificadores se utilicen como una tecnología de enfriamiento generalizada, ya que también pueden mejorar en gran medida la comodidad en áreas calurosas y bochornosas.

"En Mumbai, de donde soy, se puede sentir un gran alivio al secar el aire", dijo. "En mi casa hace bastante calor y humedad, pero voy al sótano, que no tiene aire acondicionado, solo deshumidificación, y aún así hace mucho más fresco".

En climas cálidos y secos, otra tecnología útil de bajo consumo de energía es el enfriador de aire, también conocido como enfriador de pantano. Estos dispositivos utilizan un ventilador para hacer recircular el aire a través de un material frío y húmedo y luego dispersar el aire fresco y recién humedecido en la casa. Al igual que los deshumidificadores y los ventiladores, los refrigeradores tipo pantano son rentables y energéticamente eficientes, y también están ampliamente disponibles.

Los edificios pueden diseñarse mejor para mantener bajas las temperaturas.

Una estrategia crucial es la climatización, afirmó Vivek Shandas, profesor de geografía de la Universidad Estatal de Portland que estudia los impactos del cambio climático en las zonas urbanas.

"A menudo colocamos aire acondicionado en las casas, especialmente en casas antiguas, casas donde viven comunidades de color y de bajos ingresos, sin hacer ningún tipo de climatización, como aislar o sellar las grietas de las ventanas y puertas por donde puede entrar el calor extremo del exterior". él dijo. Como resultado, los residentes pueden verse obligados a encender el aire acondicionado al máximo para mantener baja la temperatura interior.

La climatización, dijo Shandas, reduciría la cantidad de aire acondicionado necesaria para mantener un entorno confortable, lo que daría como resultado facturas de energía y emisiones de gases de efecto invernadero más bajas.

Algunas casas también están construidas con materiales que absorben mucho el calor. Los residentes de casas móviles y remolques, que a menudo están fabricados con acero o aluminio, suelen ser los más vulnerables al calor extremo, dijo Shandas.

En el sur de Asia y otras partes del sur global, dijo Rao, los techos de metal -que a menudo se encuentran en los barrios marginales- son comunes porque son económicos.

"Una lámina de aluminio para un techo es lo peor que se puede hacer desde el punto de vista del calor", dijo.

Pero algunos materiales utilizados para construir casas, como el ladrillo y la piedra, pueden absorber y liberar calor más lentamente. Mejorar la disponibilidad y asequibilidad de dichos materiales podría salvar vidas en condiciones de calor extremo.

Las casas, especialmente los tejados, también se pueden pintar de blanco para reducir la temperatura interior. Los productos para techos blancos se mantienen más frescos bajo los rayos del sol porque reflejan entre el 60 y el 90% de la luz solar, según el Departamento de Energía. Y los edificios se pueden diseñar teniendo en cuenta la ventilación para reducir las temperaturas. Se pueden construir torres eólicas, por ejemplo, para atraer brisa fresca al interior; colocar estanques de agua debajo de ellos puede hacer que las estructuras sean aún más efectivas.

La sombra puede marcar una gran diferencia dentro y fuera del hogar. El simple hecho de cerrar cortinas opacas, por ejemplo, puede ayudar a reducir la temperatura interior, dijo Shandas. Las comunidades pueden emplear esa misma estrategia plantando árboles en todos los vecindarios.

"Sabemos que los barrios arbolados pueden estar hasta 15 grados más fríos que los que no tienen árboles", dijo Shandas.

También se pueden instalar árboles y otras plantas en los tejados para ayudar a aislar los edificios del aire caliente del exterior. Estas estrategias son especialmente útiles en las “islas de calor” urbanas donde el hormigón abundante atrae energía térmica, áreas que están desproporcionadamente ocupadas por personas de color y de bajos ingresos, añadió Shandas.

Los expertos dicen que un mundo que elimine el aire acondicionado sería peligroso.

"Hay algunas partes del mundo donde realmente no se puede prescindir del aire acondicionado, donde el clima es muy bochornoso durante todo el año", dijo Rao.

Pero el uso estratégico de otros métodos para enfriar las comunidades podría reducir costos y emisiones. También podría reducir el efecto en cadena del aire acondicionado: en áreas muy densas, su funcionamiento puede aumentar la temperatura exterior en 1 °C (1,8 °F).

Diferentes estrategias funcionarán mejor en diferentes contextos, afirmó Shandas. Y en algunos casos conviene aplicar varios a la vez.

"Como especie, no estamos en condiciones de pensar necesariamente que vamos a poder encontrar la solución milagrosa a este calor extremo", dijo Shandas. "Necesitamos encontrar innumerables soluciones efectivas que sean social y políticamente aceptables y que sean sostenibles en el largo plazo".