Crónicas de futuro

Un planeta más caliente necesita un nuevo frío

Sin aire acondicionado, trabajar –y vivir– en muchas regiones es una tortura, y el calentamiento global agrava el problema. La refrigeración magnética puede ser una solución eficiente y ecológica.

El pasado mes de junio estuve tres días en Singapur, tiempo más que suficiente para entender la respuesta que Lee Kuan Yew –su primer ministro de 1959 a 1990 y considerado el padre de este país asiático– dio en una ocasión a la pregunta de cuál era el secreto del éxito económico de la región, más allá de la multiculturalidad y otros factores. Su contestación fue instantánea: la clave era el aire acondicionado. “Es el invento más importante de nuestra historia —dijo. Y añadió—: Cambió para siempre la civilización al permitir el desarrollo en los trópicos. Sin él, solo podríamos trabajar unas pocas horas al amanecer”.

Con una humedad del 80 % y una temperatura media de 25 ºC, la vida en Singapur, como en muchos otros países de esas latitudes, sería demasiado incómoda, y el trabajo, más complicado de lo que ya es. A lo largo de su historia, la humanidad ha encontrado muchas formas de refrescarse, pero ninguna tan eficiente como la que Willis Carrier desarrolló en 1902 en la localidad de Búfalo (Nueva York). Carrier, ingeniero, buscaba una forma de controlar la humedad –y no tanto la temperatura– para la Sackett-Wilhelms Lithographing and Publishing Company, una editorial de Brooklyn que todos los veranos tenía que lidiar con los problemas que la humedad causaba en el papel y la tinta. Se le ocurrió que al hacer circular el aire por una red de tuberías llenas de agua muy fría, estas extraerían la humedad de aquel por condensación. El resultado, en la salida del circuito, sería un aire más seco y fresco que a la entrada.

La refrigeración del agua que circulaba en las tuberías se conseguiría mediante la compresión y licuefacción de ciertos gases, como el amoniaco o el propano, en una unidad aparte, alimentada por una corriente eléctrica. Funcionó, y este es el método en el que se basan los modernos aparatos de aire acondicionado, aunque han cambiado los gases que se usan en el proceso. El amoniaco y el propano fueron sustituidos en los años veinte del siglo pasado por un gas no inflamable y más seguro, el freón, un clorofluorocarbono que resultó ser muy nocivo para el medio ambiente por su capacidad para alcanzar la estratosfera y contribuir a procesos químicos que destruyen la capa de ozono y favorecen el efecto invernadero. Desde finales del siglo pasado se usan nuevas formulaciones con menores cantidades de cloro y más limpias. La mayoría de los equipos de aire acondicionado doméstico o los refrigeradores, por ejemplo, emplean ahora un gas llamado R-410A, que resulta algo menos eficiente pero no incluye el cloro en su composición.

En cualquier caso, las emisiones de estos compuestos no dejan de contribuir de forma significativa al calentamiento global. Aunque tales gases permanecen en teoría en un circuito cerrado dentro del electrodoméstico, es inevitable que con el tiempo se fuguen poco a poco.

En el mundo hay 1.600 millones de aparatos de aire acondicionado. En 2050 serán 5.600 millones

Esta contaminación es un problema grave y lo será más en el futuro, ya que el incremento global de las temperaturas y la migración hacia entornos urbanos está disparado la demanda de aire acondicionado en todo el mundo. Según la Agencia Internacional de la Energía, en 2050 habrá 5.600 millones de aparatos instalados, frente a los 1.600 millones del presente. Eso implicará que la cantidad de energía eléctrica necesaria para hacerlos funcionar se triplicará, hasta equivaler a la demanda energética total combinada de Estados Unidos y Alemania.

Bien, ¿qué podemos hacer? Es evidente que cada vez más personas van a querer tener aire acondicionado en casa o en el trabajo, y que la economía de muchos países emergentes y muy poblados –pensemos por ejemplo en la India– dependerá en parte de su implantación. Sin aire frío, las altas temperaturas pueden rebajar la productividad en las oficinas o hacer imposible el trabajo en las fábricas (mención aparte merece el polo opuesto: en muchos países desarrollados abusamos del aire acondicionado en verano y llegamos a convertir los centros de trabajo o de ocio en lugares incómodamente gélidos).

La solución a este problema podría venir de una tecnología descubierta hace casi un siglo, pero que todavía no se ha explotado comercialmente: la refrigeración magnética. ¿Y en qué consiste? Existen aleaciones de metales especialmente sensibles al conocido como efecto magnetocalórico. Son elementos cuya temperatura varía de forma significativa al exponerse a un campo magnético: se calientan o se enfrían mientras están bajo su influjo. Esta propiedad puede aprovecharse para crear un circuito refrigerante en un dispositivo que extraiga el calor de una zona y lo lleve a otra, tal y como hacen hoy los compresores de gas refrigerante en las unidades de aire acondicionado o los frigoríficos.

Aunque esta técnica se conoce desde hace tanto tiempo, apenas se ha utilizado porque los materiales para hacerlo eran, o muy caros y exóticos, o requerían de una temperatura ambiente muy baja para funcionar, justo las condiciones opuestas a las de un aparato de aire acondicionado o una nevera doméstica. Varios avances en física de materiales han revivido el sueño de explotar comercialmente este fenómeno. El paso más importante se dio en 2002, cuando un equipo de investigadores de la Universidad de Ámsterdam (Países Bajos) descubrió una aleación capaz de generar un diferencial de temperatura significativo a temperatura ambiente. Desde entonces, varias nuevas aleaciones han acercado aún más la posibilidad de tener productos comerciales disponibles a un precio competitivo.

En 2016, la compañía estadounidense Cooltech intentó lanzar un modelo destinado a entornos comerciales, una nevera para supermercados de menor consumo que un refrigerador tradicional. Lamentablemente, tuvo que declararse en bancarrota el año pasado, al no conseguir un volumen de negocio suficiente. Pero Haier, General Electric y BASF son algunos de los grandes fabricantes de electrodomésticos que han tomado el relevo y están trabajando ya en neveras y aires acondicionados equipados con sistemas de refrigeración magnética.

Los beneficios de estos novedosos métodos merecerán la pena, incluso si al comenzar su implantación superan ligeramente el coste de los convencionales. Estos sistemas de refrigeración no solo prescindirán de gases nocivos para el medioambiente, sino que resultarán mucho más compactos y ligeros y tendrán la misma capacidad de refrigeración con un consumo hasta un tercio menor. Y contarán con una ventaja adicional: al no depender de un compresor que licue un gas, serán también más silenciosos. Piensa en ello este verano cuando tengas que encender el aire acondicionado.