¿Es el aire acondicionado la mejor solución para afrontar la subida de temperaturas?

Como la transferencia de calor (por conducción, convección y radiación) es tanto más eficaz cuanto mayor es la diferencia de temperatura entre la fuente y el entorno, al cuerpo le resulta fácil eliminar el calor que produce cuando las temperaturas exteriores son bajas.

Pero cuando la temperatura exterior es alta, esa eliminación se vuelve mucho menos eficaz, por lo que el cuerpo tiene que poner en práctica un nuevo tipo de intercambio: la evaporación del sudor, que es muy eficaz térmicamente pero requiere que el agua digerida por el cuerpo sea llevada a la superficie de la epidermis. Una transferencia que exige un esfuerzo adicional.

Estos cambios fisiológicos relacionados con las altas temperaturas ambientales tienen consecuencias importantes: el número anual de muertes atribuidas a las olas de calor y a las altas temperaturas suele aumentar constantemente debido al calentamiento global.

Para combatir el sobrecalentamiento, utilizamos cada vez más aparatos de aire acondicionado en el interior de los edificios. En todo el mundo, el número de unidades instaladas se ha más que duplicado desde 1990 y la tendencia a la implantación de estos sistemas no deja de aumentar. En los vehículos, el patrón es similar.

Un aparato de aire acondicionado extrae calor de una zona (interior) y lo libera a otra (exterior). Para realizar esta transferencia, el aparato consume otra forma de energía: la electricidad. El balance energético de este sistema muestra que la cantidad de calor emitida es igual a la suma del calor extraído y la electricidad consumida.

El primer reto que plantea la explosión del número de aparatos de aire acondicionado es el aumento de la electricidad que consumen. La cantidad de energía requerida no es insignificante: en Estados Unidos, por ejemplo, la energía eléctrica utilizada para la refrigeración representa más de una cuarta parte del consumo total de electricidad del país cuando hace calor. En España, el consumo de electricidad en verano también aumenta, principalmente debido a la necesidad de refrigeración.

Una de las consecuencias de este alto consumo de electricidad, aparte de que sobrecarga la red durante el verano, es que puede resultar muy costoso.

En 2017, las emisiones de GEI vinculadas a la producción de la energía eléctrica necesaria para el funcionamiento de las instalaciones de refrigeración representaron el 4,9 % de las emisiones mundiales de GEI. Estas emisiones contribuyen a su vez al calentamiento global… y a la necesidad de aire acondicionado.

Otro impacto, más local, del uso del aire acondicionado es el aumento de las temperaturas exteriores. Este impacto es especialmente notable en las zonas urbanas, que ya se ven afectadas en verano por el efecto isla de calor.

De hecho, la cantidad de calor liberada al exterior por los aparatos de aire acondicionado es superior a la que se extrae del interior de los edificios. Este calor adicional se añade al balance energético de la región: en las zonas con altos niveles de aire acondicionado, las temperaturas ya están aumentando alrededor de 0,5 °C como resultado. Las proyecciones climáticas que simulan el aumento previsto de la tasa de uso de aire acondicionado muestran que el aire acondicionado podría aumentar las temperaturas urbanas hasta +3 °C en periodos cálidos.

Una vez más, esto provocaría una mayor necesidad de aire acondicionado para combatir el aumento de la isla de calor. Una de las consecuencias es que la eficiencia de los aparatos de aire acondicionado disminuye a medida que aumenta la diferencia de temperatura entre el interior (a climatizar) y el exterior. En condiciones climáticas más cálidas, los aparatos de aire acondicionado son menos eficientes (su coeficiente de rendimiento disminuye) y, por tanto, consumen más electricidad y emiten aún más calor al exterior, con lo que se sigue alimentando el círculo vicioso antes descrito.

Por último, el funcionamiento de estas máquinas es posible gracias al uso de un fluido, llamado refrigerante, que circula por el aparato de aire acondicionado, tomando calor de una zona y liberándolo en otra.

En un ciclo ideal, este fluido circula en un bucle en el sistema y, por tanto, no tiene ningún efecto sobre el medio ambiente. En la realidad, sin embargo, dos fenómenos pueden provocar la descarga de estos fluidos al exterior:

- Generalmente muy leves, pero no totalmente evitables, las fugas se acumulan a lo largo de la vida útil del sistema. Son relativamente más importantes en el caso de los climatizadores de vehículos que en los de edificios debido a las vibraciones a las que está sometido el sistema en los automóviles.

- En segundo lugar, si el sistema se gestiona mal al final de su vida útil, puede dar lugar a que el fluido se libere al medio ambiente. Es esencial que estos sistemas sean desmantelados por profesionales capacitados que puedan recuperar el fluido para su tratamiento adecuado.

Además, los refrigerantes son en sí mismos gases de efecto invernadero (GEI) relativamente potentes (por ejemplo, el refrigerante R32, uno de los más utilizados en la actualidad, tiene un poder de calentamiento global 675 veces mayor que el CO₂). Se estima que en 2027 el 2,9 % de las emisiones mundiales de GEI se deberán a emisiones directas (fugas) de refrigerantes.

Estas emisiones están aumentando y se suman a las emisiones indirectas vinculadas al consumo de electricidad mencionadas anteriormente. Diversas normativas internacionales o a menor escala exigen el uso de refrigerantes que tengan cada vez menos impacto, pero el fluido ideal no existe y aún es necesario investigar para mejorar estas tecnologías.

En resumen, los aparatos de aire acondicionado son tecnologías útiles que salvan vidas y cuya necesidad aumentará a medida que las olas de calor sean más frecuentes e intensas. Pero no hay que perder de vista que también son un componente del aumento del calentamiento global, por lo que deben utilizarse con prudencia y moderación, pues de lo contrario podrían contribuir a agravar el problema.

Este artículo ha sido publicado en «The Conversation«.