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NH3 - Amoníaco: Sus ventajas y desventajas

Domingo, 22 Abril 2018 16:50
Publicado en Tecnologia
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No cabe duda que al día de hoy el amoníaco NH3 es una gran alternativa rentable y eficiente a los CFC y HCFC, siendo además de una clara apuesta por la sostenibilidad medioambiental.  Es probablemente el método más económico y con mejor rendimiento energético, por lo general los refrigerantes naturales destacan porque son eficientes y con bajos costes de mantenimiento.

Aplicaciones del amoniaco como refrigerante

Su fórmula química es NH3, es un gas que se compone a su vez de nitrógeno y hidrógeno.  Puede encontrarse tanto en la naturaleza o como manufacturado por el hombre, siendo un gas incoloro, de fuerte y penetrante olor.

Es habitual encontrar el amoníaco en grandes plantas de congelación y refrigeración, como “amoníaco anhidro”, cuando prácticamente no contiene agua (99% de pureza).  En su uso doméstico, si comparamos, se utiliza alrededor de un 10% de amoníaco mezclado con agua.  El amoníaco como refrigerante tiene la capacidad de alcanzar refrigeración a temperaturas de hasta -70°C.  Para llegar a estas temperaturas son necesarios sistemas de compresión de varias etapas, por lo que estas plantas son relativamente complejas.

En los sectores industriales en los que se es necesaria la refrigeración a bajas temperaturas es común el uso del amoníaco, sobre todo en lo que se utiliza refrigeración continua. 

El crecimiento en la aplicación del amoniaco aumenta a un nivel global, ya que las restricciones ambientales hacia los refrigerantes clorados o fluroclorados han permitido emerger al amoniaco como un refrigerante que no contribuye a la disminución de la capa de ozono ni al calentamiento global.

Los primeros usos del amoníaco datan de mediados del siglo XIX comenzaba la utilización de máquinas de amoníaco en las fábricas de hielo y plantas químicas.

Su popularidad ha venido incrementadose y su aplicación se ha expandido en la industria alimenticia para el enfriamiento y refrigeración de carnes, pescados, frutas, vegetales, leche y queso.

Igualmente los procesos de climatización industrial (aire acondicionado) se han servido del amoniaco como refrigerante, especialmente en grandes instalaciones tales como hospitales, hoteles o aeropuertos. En estos casos, tomando en consideración la seguridad que requiere se utilizan cargas de refrigración limitadas.  Más recientemente se destaca su uso en plantas generadoras de energía.

amoniaco nh3 planta

Principales ventajas del amoniaco como refrigerante frente a CFC y HCFC.

  • Las soluciones de frío industrial basadas en amoniaco tendrán en línea general un costo entre 10% y 20% con respecto a los CFC.
  • El amoniaco es un refrigerante mucho más eficiente que los CFC, por lo cual un sistema que utilice amoníaco debe consumir menos electricidad y por tanto menos costos de operación final.
  • Es un refrigerante más económico y dañino que los CFC o los HCFC.
  • Ofrece rendimientos termodinámicos en torno a un 3-10% superiores a otros refrigerantes.  Por estas mismas premisas de capacidad frigorífica tiene un consumo energético menor.  
  • Es un refrigerante seguro para el medio ambiente y necesario para impulsar la sostenibilidad, con un potencial de agotamiento del ozono de 0 y un potencial calentamiento global (GWP) de 0. 
  • El punto de ebullición del amoniaco a la presión atmosférica estándar es de -2.22ºC.  Las presiones en el evaporador y el condensador a las condiciones de tonelada estándar de -15ºC y 30ºC son 2.37 bar y 11.67 bar, respectivamente.
  • El coste del amoniaco es considerablemente menor que el de otro refrigerante y por tanto se requiere de una menor cantidad para la misma aplicación, una ventaja competitiva importante especialmente en climatización.

Principales desventajas del uso de amoniaco como refrigerante.

  • El amoniaco no es compatible con el cobre, no se puede utilizar en soluciones con tubos de cobre.
  • En concentraciones altas el amoniaco es venenoso, obliga a tomar las máximas medidas de seguridad. Este es un riesgo que es menor si tomamos en cuenta el olor distintivo del amoníaco en concentraciones muy por debajo de las ya consideradas peligrosas, siendo más ligero que el aire por lo que en caso de filtración se elevará y se dispersará en la atmósfera.

amoniaco peligro

En los sistemas de la actualidad la seguridad es muy amplia, estos son sistemas completamente cerrados con control total y regulación de la presión en todo el sistema.  Parte de una buena prevención se basa en válvulas de seguridad con recipientes y tuberías que permiten evitar sobrepresiones, ya que se conducen directamente al exterior de la instalación.

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