Evolución de la refrigeración
Enfriar el aire fue un imposible hasta la llegada del siglo XIX. Los aparatos refrigeradores y los aires acondicionados se han ido convirtiendo en una necesidad para vivir.
Enfriando el ambiente
El calor intenso siempre es un problema para vivir. No solo por el agobio del ser humano, también por la rápida descomposición de los alimentos. Los habitantes donde las temperaturas veraniegas superan los 35° Centígrados buscaron siempre la manera de enfriar el ambiente. En la antigua china, hace 3 mil años, había lugares fríos en invierno y cálidos en verano. Lo que se hacía era llenar sótanos con grandes bloques de hielo, que paulatinamente eran sacados en verano. En Roma antigua, hace dos mil años, el hielo era un artículo de lujo, pues debía ser traído desde los Alpes. Los más pobres mojaban telas que expuestas al Sol enfriaban en algo el ambiente. Algo parecido ocurría en la Arabia de hace mil años, en que a lomo de camello eran traídos grandes trozos de hielo a ciudades tales como Damasco. Para evitar que se derritiera el hielo se utilizaba cubiertas de paja y nitrato sódico, con la idea de aislar.
La búsqueda de químicos refrigerantes
Éter y amoníaco
Alrededor del año 1760 Antoine Baumé logró hacer hielo artificial al exponer éter al aire. Luego con nitrato amónico Fahrenheit fijó el grado cero en su termómetro, equivalentes a -17,7° centígrados. Aunque suena auspicioso, lo concreto es que reproducir las condiciones del laboratorio en lugares de uso práctico era todavía algo muy lejano.
Ciclo termodinámico
En 1850 Edmond Carré desarrolló un sistema de refrigeración de absorción, usando agua y ácido sulfúrico. Su hermano Ferdinand en 1858 perfeccionó el sistema usando agua como absorvente y amoníaco como refrigerante. Su máquina para hacer hielo fue patentada en 1859. Utilizaba tres kilos de carbón para producir un kilo de hielo. Funcionaba en base a un ciclo termodinámico llamado «enfriamiento por absorción». En este caso el amoníaco era hervido a 130°C y al necesitar enfriarse, por la fuerte presión en que se encuentra, utiliza el calor del agua, enfriándola tanto que se congela. Con ello el amoniaco se licua nuevamente y se reinicia su ciclo. Se extrae el hielo y se reemplaza por agua líquida. Una importante demostración de su uso se dio en 1876, al instalarla en el buque Paraguay, el cual fue usado para transportar carne congelada. Su tecnología fue usada por cincuenta años.
La búsqueda de un químico congelante continuó. En 1930 Thomas Midgley inventó el primer clorofluorocarbono: Freon-12. Este gas, y todos los derivados y mejoras, hechos en los siguientes 50 años dañaban la capa de ozono, el filtro de rayos UV que posee la atmósfera terrestre. A finales de los años 80 fueron prohibidos en la mayoría de los países, siendo reemplazados por otros gases, como el «Puron» R-410A, que no daña la capa de ozono, pero si produce efecto invernadero.
Aire acondicionado
Inicios del aire acondicionado
Los primeros intentos para enfriar un ambiente habitado son hechos en 1902 por el estadounidense Willis Carrier. El funcionamiento consiste en aprovechar la propiedad de algunos gases que cambian a baja temperatura de estado físico. Todo cambio de líquido a gaseoso absorbe calor. De esta manera su dispositivo calentaba un gas refrigerante el cual entraba en contacto con el aire de la habitación, enfríandolo, y luego expulsándolo frío. La humedad del aire al condensarse era conducida a través de tubos al exterior de la habitación. Su invento dio la vuelta al mundo, al ser instalado su sistema en una fábrica de seda en Yakohama, Japón, el año 1907. Muy pronto hospitales, fábricas de telas y cines comenzaron a tener aire acondicionado.
Costos
El aire acondicionado, a pesar de su utilidad, no se ha masificado su uso debido los altos costos que tiene. Por una parte el aparato en sí es caro, una instalación para climatizar un hogar lo aumenta aun más, y la energía consumida al usarse definitivamente lo deja fuera del alcance de la mayoría. En los lugares del mundo más desarrollados se emplea con habitualidad, tanto en hogares, recintos públicos y automóviles.
Una alternativa ecológica
Debido a que los antiguos gases congelantes provocan problemas a la atmósfera, y la gran cantidad de energía que se emplea; las voces ambientalistas han propuesto soluciones más amigables con el medio ambiente. Entre ellas está el uso de partículas de agua lanzadas al aire por presión, las cuales en contacto con el aire cálido se evapora haciendo bajar la temperatura en unos 5°C.