¿Cómo funcionan los aires acondicionados y cuál es el efecto en el medio ambiente? | Noticias interactivas

Las ondas de calor en todo el mundo se están volviendo más largas y más intensas y la necesidad de enfriamiento está aumentando rápidamente, lo que pone tensión no solo en las facturas de energía sino en las redes eléctricas y el planeta. Con 2024 el año más caluroso registrado y 2025 no muy lejos, el aire acondicionado ya no es un lujo para muchos, es un salvavidas.

Al Jazeera rompe cómo funcionan los aires acondicionados, rastrea el historial de enfriamiento y ofrece consejos prácticos para proteger su aire acondicionado y reducir los costos de energía.

¿Cómo funciona el aire acondicionado?

Los aires acondicionados enfrían los espacios interiores moviendo el calor desde el interior de su hogar hasta el exterior utilizando un fluido químico llamado refrigerante. El proceso comienza cuando la unidad interior extrae aire caliente de la habitación y lo pasa sobre bobinas del evaporador llenas de refrigerante líquido frío y de baja presión. A medida que el aire se mueve a través de las bobinas, el refrigerante absorbe el calor y se evapora en un gas, enfriando el aire en el proceso. Un ventilador luego vuela el aire enfriado a la habitación.

El refrigerante ahora cálido viaja a la unidad exterior, donde un compresor aumenta su presión y temperatura. En las bobinas del condensador, el refrigerante libera calor al aire exterior, volviendo a un líquido. El ciclo luego se repite.

¿Cuánto tiempo han existido aires acondicionados?

En 1820, el científico británico Michael Faraday descubrió que comprimir y evaporar el amoníaco podía enfriar el aire. Fue un avance temprano que sentó las bases para los sistemas modernos de refrigeración y enfriamiento.

En la década de 1830, el médico estadounidense John Gorrie adoptó un enfoque práctico de la idea. Construyó una máquina en Florida que creó hielo y lo usó para enfriar las habitaciones de hospital, con el objetivo de tratar a los pacientes que padecen enfermedades tropicales.

La era moderna de aire acondicionado comenzó en 1902, cuando Willis Carrier, un ingeniero estadounidense, diseñó un sistema para controlar la humedad y la temperatura en una imprenta de Nueva York. Aunque está destinado a eliminar la humedad, lo que hace que el papel se expanda y se contraiga y puede cambiar los colores de tinta, la invención del transportista se considera el primer aire acondicionado verdadero.

Para 1914, el primer aire acondicionado residencial se instaló en una mansión de Minneapolis. Era enorme, aproximadamente del tamaño de una habitación completa, y lejos de ser asequible para el hogar promedio.

En 1931, los ingenieros HH Schultz y JQ Sherman desarrollaron la primera unidad montada en la ventana, haciendo que el enfriamiento sea más accesible para habitaciones individuales. Esta innovación allanó el camino para la adopción del hogar en áreas urbanas.

Las décadas de 1940 y 1950 vieron una rápida expansión en el uso del aire acondicionado. Después de la Segunda Guerra Mundial, el crecimiento económico, la producción en masa y los auges de la vivienda suburbana trajeron AC a hogares y oficinas. Durante este tiempo, Freon (un clorofluorocarbono o CFC) reemplazó a refrigerantes tóxicos como amoníaco y propano, lo que hace que los sistemas sean más seguros, más compactos y más fáciles de instalar.

El sistema mini-divisor se desarrolló por primera vez en Japón a fines de la década de 1950 como una alternativa más eficiente a las unidades de ventana voluminosas y los sistemas centralizados de HVAC. Su innovación clave fue un diseño sin conductos, que ofrece aire directamente de un compresor al aire libre a un manejador de aire interior, minimizando la pérdida de energía típicamente causada por conductos.

En las décadas de 1970 y 1980, se estaban utilizando mini-Splits en Asia y partes de Europa, y luego se expandió a América del Norte. Su instalación flexible y eficiencia energética los hicieron ideales para edificios más antiguos donde los conductos de modernización eran costosos o poco prácticos, así como para los propietarios de viviendas que buscaban control climático preciso y habitual. Esto también es cuando se desarrolló la tecnología inversor, que ajusta la velocidad del compresor para ayudar a ahorrar energía.

En la década de 1990, el aumento de los costos de energía y las crecientes preocupaciones ambientales llevaron a los gobiernos a adoptar estándares de eficiencia energética para los sistemas de enfriamiento. En respuesta, los fabricantes introdujeron compresores, termostatos y diseños de sistemas más eficientes para reducir el consumo de electricidad. Durante este período, la Ley de Aire Limpio de los Estados Unidos se modificó para eliminar la eliminación de clorofluorocarbones (CFC) que agotan el ozono. Su reemplazo, Hydrofluorocarbons (HFC), como R-134a, ganó popularidad. Pero si bien los HFC no dañan la capa de ozono, son potentes gases de efecto invernadero que contribuyen significativamente al calentamiento global.

La década de 2000 trajo una nueva ola de innovación, con aires acondicionados que comenzaron a integrar controles digitales, sensores de movimiento y termostatos inteligentes. La conectividad Wi-Fi permitió a los usuarios ajustar la configuración de temperatura de forma remota, mientras que la automatización hizo que los sistemas fueran más adaptables y eficientes.

En la década de 2010, las preocupaciones sobre el calentamiento global y los efectos ambientales de los refrigerantes desencadenaron una transición lejos de los hidrofluorocarbonos (HFC). Los refrigerantes más nuevos como R-32 y R-290 (propano), ya se usaron en partes de Asia y Europa, marcaron un cambio hacia un enfriamiento de baja emisión y amigable con el clima.

Cómo elegir el aire acondicionado correcto

Elegir el aire acondicionado con más tamaño es esencial para mantener su hogar cómodo y sus facturas de energía bajo control. Dado que un AC es una inversión a largo plazo, tener el tamaño correcto puede ahorrarle dinero y molestias.

Una unidad que es demasiado pequeña luchará para enfriar una habitación grande de manera efectiva, o puede no enfriarla en absoluto. Por otro lado, un AC de gran tamaño puede enfriar el espacio demasiado rápido sin eliminar suficiente humedad, dejando la habitación incómodamente fría y húmeda.

Otros factores a considerar:

• Velocidad del sol: las habitaciones expuestas al sol pueden necesitar un tonelaje más alto.
• Altura del techo: los techos más altos significan más aire para enfriar.
• Número de ocupantes: más personas generan más calor.
• Aparatos: las habitaciones con computadoras, hornos o televisores pueden requerir enfriamiento adicional.

Cómo proteger su aire acondicionado

Los aires acondicionados trabajan duro durante los meses más calurosos, y la atención adecuada puede prevenir descomposiciones, un menor uso de energía y extender la vida útil del sistema.

Aquí le mostramos cómo mantener el suyo funcionando sin problemas:

• No establezca el termostato demasiado bajo
• Mantenga limpios los filtros de aire
• Dale un descanso
• No sigas encendiéndolo y apagado
• Mantenga la unidad exterior a la sombra

Cómo reducir el uso de energía del aire acondicionado

• Instalar y establecer un termostato programable
• El uso de un ventilador de techo puede permitirle elevar la temperatura del termostato en aproximadamente 4 grados
• Sellar grietas y aberturas para evitar que el aire caliente se filtre en la habitación
• Evite usar electrodomésticos
• Dibuja las cortinas para reducir el calor del sol
• Use ventiladores de escape para expulsar el calor cuando use ollas de cocina o con baños tibios.

¿Cuánto contribuyen los aires acondicionados al calentamiento global?

Si bien los aires acondicionados proporcionan un alivio muy necesario del calor extremo, también contribuyen significativamente al problema que están tratando de resolver: el calentamiento global.

Según la Agencia Internacional de Energía (IEA), la tecnología de enfriamiento de espacios, que incluye aires acondicionados y ventiladores eléctricos, consumió alrededor de 2,100 terawatt-horas (TWH) de electricidad a nivel mundial en 2022. Eso es aproximadamente el 7 por ciento del uso total de electricidad global, que fue aproximadamente 29,000 TWH. Al mirar específicamente los edificios, el enfriamiento representa casi el 20 por ciento del consumo de electricidad.

Esta enorme demanda de energía viene con un costo climático. La AIE estima que el enfriamiento espacial fue responsable de aproximadamente mil millones de toneladas de emisiones de Co₂ en 2022 solo por el uso de electricidad, aproximadamente el 2.7 por ciento de las emisiones globales de Co₂ de los combustibles fósiles y la industria.

Y esa es solo una parte de la imagen. Estos números no incluyen el efecto de los refrigerantes, potentes gases de efecto invernadero utilizados en muchas unidades de CA, que amplifican aún más la huella climática del enfriamiento.

Si bien el aire acondicionado nos ayuda a sentirnos cómodos en un mundo de calor creciente cada año, también corre el riesgo de profundizar la crisis climática a menos que se adopten la energía más limpia y las tecnologías climáticas.

Un aumento global en aire acondicionado

El calentamiento global y la urbanización rápida están provocando un aumento global en el uso del aire acondicionado.

La demanda de enfriamiento está aumentando más rápido en las regiones tropicales y subtropicales, particularmente en las zonas urbanas.

Las ciudades se calientan más rápido que las áreas de campo circundantes debido al “efecto de la isla de calor urbano” causado por el calor atrapado por asfalto y concreto.

Según la AIE, para 2018, el aire acondicionado era casi universal en países como Japón, Estados Unidos y Corea del Sur. En contraste, la propiedad se mantuvo baja en naciones expuestas por calor pero de bajos ingresos, como India y Sudáfrica, donde el acceso es limitado a pesar de la intensificación de las ondas térmicas.

Los países con climas calientes y ingresos más altos, como Arabia Saudita, donde el 63 por ciento de los hogares tienen una unidad de CA, y Corea del Sur (86 por ciento), tienen una adopción generalizada. Mientras tanto, la propiedad de la CA en economías emergentes como Indonesia (20 por ciento) e India (13 por ciento) se está expandiendo rápidamente a medida que el enfriamiento cambia de un lujo a una necesidad básica.

Cómo construir un enfriador de aire casero

Si no posee un aire acondicionado o está tratando de ahorrar en costos de energía, aquí hay algunos pasos que puede seguir para construir su refrigerador de bricolaje a partir de un refrigerador de espuma de poliestireno, hielo y un ventilador.

Si bien esto no ayudará con la humedad, puede proporcionar un alivio temporal durante la hora más calurosa del día.