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En la industria automotriz se está preparando un cambio importante en relación con la climatización de los automóviles. Cada vez se habla más del uso del propano como refrigerante legal. ¿Por qué los principales fabricantes luchan por su autorización y qué consecuencias puede tener esto para los usuarios y los talleres? Más detalles en el siguiente artículo:
La normativa europea permite utilizar exclusivamente el refrigerante R-1234yf (el denominado «nuevo refrigerante») en los sistemas de aire acondicionado de los vehículos nuevos. Esto podría cambiar pronto: una de las empresas tecnológicas líderes del mercado ha desarrollado un sistema eficiente basado en propano (R-290) y, junto con otros representantes del sector, está luchando por que se apruebe el uso de este gas como refrigerante en los automóviles fabricados en serie.
Se avecinan cambios en el mercado de la climatización para automóviles. ¿Por qué el propano?
Las normas actuales de la UE sobre los sistemas de aire acondicionado de los automóviles son muy estrictas. Desde 2017, solo se permite un refrigerante en los vehículos nuevos: el R-1234yf. Su introducción fue objeto de controversia, ya que es más inflamable que el refrigerante R134a, utilizado anteriormente de forma generalizada. Sin embargo, el cambio se justificó por el impacto significativamente menor del nuevo refrigerante en el calentamiento global.
El propano es un gas que se utiliza desde hace años en el sector de la climatización. Tiene excelentes propiedades refrigerantes. No es un gas fluorado (F-gas), por lo que no se incluye entre las sustancias que tienen un gran impacto en el calentamiento global. Sin embargo, hasta ahora, su uso en vehículos se ha visto limitado por un problema principal: su alta inflamabilidad. El propano es mucho más inflamable que el gas R-1234yf utilizado actualmente, que también es criticado por su alta inflamabilidad. En la clase de seguridad ASHRAE, el propano se clasifica como altamente inflamable (el R-1234yf ha recibido la calificación de «poco inflamable») y explosivo.
La alta inflamabilidad del propano es, por supuesto, un inconveniente que hasta ahora ha descartado sus posibilidades de ser aprobado para su uso en vehículos. Sin embargo, la industria automotriz no ha abandonado la investigación y el desarrollo de este gas. Tiene un enorme potencial refrigerante, por lo que podría ayudar a cumplir los requisitos más exigentes del mercado automovilístico actual (hablaremos de ello en un momento), y además es incomparablemente más barato de producir que el R-1234yf (aproximadamente 3-6 euros por kg frente a 80-150 euros por kg).
El grupo ZF acaba de presentar el prototipo de un nuevo sistema de gestión térmica que, gracias al uso de propano como refrigerante, será mucho más eficiente y sostenible que las soluciones actuales. El objetivo de ZF era lograr los mejores parámetros de refrigeración y calefacción posibles con temperaturas exteriores de entre -25 °C y +35 °C. El motivo de este trabajo es la creciente popularidad de los coches eléctricos y los híbridos enchufables, que requieren sistemas de aire acondicionado muy eficientes (utilizados no solo para refrigerar el interior del vehículo, sino también el motor y la batería). ZF estima que, gracias a su sistema basado en propano, será posible aumentar la autonomía de los vehículos eléctricos en un 10 % sin necesidad de utilizar sistemas de propulsión más caros o baterías más grandes.
Detalles técnicos del sistema ZF TherMaS
TherMaS es un sistema más ligero y pequeño que otras soluciones similares, pero al mismo tiempo más eficaz y rentable. El uso de propano como refrigerante garantiza una eficiencia de refrigeración mucho mayor y un tamaño y peso reducidos de todo el sistema. En las pruebas, la gestión optimizada del calor y el uso más eficiente del calor residual del sistema de propulsión permitieron aumentar la autonomía en condiciones invernales difíciles hasta en un 10 %, y en condiciones extremas, hasta en un 30 %.
«La batería de un coche eléctrico es muy sensible a la temperatura de funcionamiento. Funciona mejor en un rango de 15 a 25 °C, explica el Dr. Otmar Scharrer, vicepresidente sénior de I+D en ZF. Las temperaturas extremas reducen significativamente la autonomía efectiva, ya que el sistema de gestión térmica tiene que trabajar más intensamente, lo que aumenta el consumo de energía. Por eso, ZF ha desarrollado su propio sistema TherMaS.
ZF presentó ya en 2023 un sistema conceptual de gestión térmica centralizada. Desde entonces se han logrado avances tecnológicos significativos. El sistema ofrece una potencia de calefacción y refrigeración de al menos 10 kW a temperaturas exteriores de entre -25 °C y +35 °C. Se ha diseñado de forma integral: todas las funciones térmicas se han integrado en un único subsistema independiente, incluida la primera bomba de calor diseñada por ZF. Se ha reducido la complejidad del sistema, incluida la arquitectura E/E y el control: la carcasa compacta ahorra espacio y tiempo de montaje, y también reduce las pérdidas de calor.
El sistema TherMaS se ha probado en un vehículo de demostración. No se han detectado riesgos relacionados con la seguridad del sistema. TherMaS estará disponible en tres clases de rendimiento para adaptarse a diferentes aplicaciones y plataformas de vehículos. Al parecer, los fabricantes de automóviles ya han mostrado un gran interés, a pesar de que la normativa europea supone un obstáculo.
Los fabricantes de piezas competirán por el propano
Consultamos la cuestión de la normativa en la sede central de ZF. Recibimos una respuesta en la que se indica que la empresa espera obtener la autorización para implementar su solución en la producción en serie:
– ZF colabora con otras empresas del sector automovilístico en el marco de un consorcio que presentó una solicitud a la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. (EPA) a finales de 2024 para que se aprobara el uso del propano. Hemos recibido la confirmación de que se ha presentado toda la documentación requerida y que la solicitud se encuentra actualmente en proceso de revisión. Según las estimaciones actuales, esperamos una decisión positiva alrededor de 2026. Una evaluación positiva de la EPA también allanaría el camino para la aprobación normativa en Europa. ZF participa activamente en este proceso para garantizar que el sistema TherMaS se desarrolle en plena conformidad con el marco normativo. Nuestro objetivo es ofrecer una solución tecnológicamente avanzada y lista para su comercialización que cumpla tanto con los requisitos legales como con las expectativas de nuestros clientes y socios.
Aunque ZF es una empresa alemana, la estrategia de obtener primero la autorización en el mercado estadounidense no debería sorprender. El sistema jurídico de ese país se considera desde hace años mucho más abierto a la implementación de nuevas tecnologías en la industria automotriz (por ejemplo, soluciones relacionadas con la conducción autónoma). Seguiremos de cerca los avances en la legislación relativa a la aprobación del propano como refrigerante en los vehículos.
Fuente: El artículo procede del sitio web MotoFocus.pl. Todos los derechos sobre el contenido pertenecen a su propietario.