El dióxido de carbono, también conocido como CO2 o gas carbónico, se destaca como un fluido natural con una historia en el campo del frío que se remonta a 1866, lo que lo posiciona como uno de los fluidos "pioneros" en el desarrollo de sistemas de frío artificial. Inicialmente, compartió protagonismo con el amoníaco en aplicaciones marítimas, gracias a su cualidad no tóxica. Sin embargo, en la década de 1930, fue desplazado por el amoníaco debido a la mayor fiabilidad de las instalaciones de este último.
El CO2 presenta particularidades notables, como el hecho de desarrollar presiones considerablemente superiores a las de los fluidos más convencionales (alcanzando 34 bares a 0 °C). Esta característica impone la necesidad de componentes y métodos de trabajo más robustos y adaptados para su utilización en sistemas frigoríficos.
Durante las décadas de 1940 y 1950, los desafíos asociados con las altas presiones del CO2 llevaron a la preferencia por los clorofluorocarbonos (CFC) y los hidroclorofluorocarbonos (HCFC), que eran más fáciles de gestionar. No obstante, con el tiempo, la conciencia ambiental llevó a la prohibición de los CFC y los HCFC debido a su impacto negativo en el medio ambiente, abriendo paso a una nueva era de fluidos naturales en respuesta a las demandas del desarrollo sostenible.
En la actualidad, el CO2 se presenta como una opción respetuosa con el medio ambiente. Con un potencial de depleción de ozono (ODP) igual a cero y un potencial de calentamiento global (GWP) igual a uno, se destaca como una alternativa no inflamable y de baja toxicidad, adecuada incluso para la industria agroalimentaria.
Aunque el CO2 no requiere recuperación, es necesario evacuarlo en un lugar elevado y bien ventilado debido a su mayor densidad que el aire. Su producción frigorífica por metro cúbico aspirado en el compresor supera de 8 a 9 veces la de los HFC, lo que permite el uso de tuberías y compresores más pequeños.
Sin embargo, el CO2 presenta limitaciones en su rango de utilización, con un punto triple a 5.2 bares y -56.6 °C, y un punto crítico a 31 °C y 73.83 bares, lo que deja una zona reducida de operación. La condensación con el aire por debajo de 31 °C solo es posible durante el invierno, ya que el resto del año el condensador trabaja en la zona supercrítica con presiones superiores a 100 bares.
En resumen, a pesar de sus desafíos, el dióxido de carbono emerge como una opción atractiva en el contexto del desarrollo sostenible, ofreciendo ventajas ambientales significativas y abordando preocupaciones sobre sustancias perjudiciales para la capa de ozono y el calentamiento global.
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