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Explicación de su relación con un precepto de la Química Verde

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Explicación de su relación con un precepto de la Química Verde

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El reemplazo de refrigerantes tradicionales por CO₂ (dióxido de carbono) en sistemas de aire acondicionado automotriz se relaciona directamente con el Principio 1 de la Química Verde: "Es mejor prevenir la contaminación que tratarla una vez formada", y también con el Principio 4: "Diseñar productos químicos seguros que cumplan su función sin toxicidad".

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En los sistemas tradicionales de aire acondicionado automotriz se emplea el refrigerante R-134a (1,1,1,2-Tetrafluoroetano), un hidrofluorocarbono (HFC) con un alto Potencial de Calentamiento Global (GWP ≈ 1430). Como alternativa sustentable, se ha comenzado a usar el dióxido de carbono (CO₂, R-744), un refrigerante natural, en circuitos de refrigeración transcríticos.

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Descripción del proceso innovador: Uso de CO₂ (R-744) como refrigerante automotriz

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Descripción del proceso innovador: Uso de CO₂ (R-744) como refrigerante automotriz

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Proceso básico del ciclo transcrítico de CO₂:

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Proceso básico del ciclo transcrítico de CO₂:

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1. El CO₂ es comprimido a alta presión (hasta 120 bar).

2. Se transfiere calor en un gas cooler (no condensador, ya que no se condensa en esta etapa).

3. Luego pasa por una válvula de expansión.

4. El gas se evapora en el evaporador, extrayendo calor del habitáculo.

5. El ciclo se repite.

Aunque no hay una reacción química neta (ya que el CO₂ se recicla), sí es relevante mencionar que a diferencia de los HFCs, el CO₂ no sufre descomposición ni produce subproductos tóxicos o persistentes.

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Explicación de su relación con un precepto de la Química Verde:

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Explicación de su relación con un precepto de la Química Verde:

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Reacción o proceso químico relevante:

Aunque el CO₂ no participa en una reacción química durante su uso como refrigerante (su función es física, en el ciclo de compresión-expansión), sí se produce un cambio de fase (evaporación y condensación), lo cual permite la transferencia de calor:

1. Evaporación (absorción de calor):
CO2(l)→CO2(g)

2. (l)→CO2​(g)
Absorbe calor del interior del vehículo, enfriándolo.

3. Compresión y condensación (liberación de calor):
CO2(g)→CO2(l)

4. )CO2​(g)→CO2​(l)
Libera calor al exterior.

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Eliminación de contaminantes y ventajas ambientales

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Eliminación de contaminantes y ventajas ambientales

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• No contribuye a la destrucción de la capa de ozono (ODP = 0).

• Bajo GWP comparado con R-134a, R-410A, etc.

• Reutilización de CO₂ industrial evita emisión directa a la atmósfera.

• Menor huella de carbono en la producción y operación del sistema HVAC.