Cuando el aventurero y empresario estadounidense Clarence Birdseye descubrió la forma de congelar pescado en la década de los años 20, poco podía imaginar que su invento se convertiría en un pilar de la economía moderna.
El pequeño aparato congelador multidisco que desarrolló acabó revolucionando la agricultura, la sanidad y muchas otras industrias.
La economía moderna no funcionaría sin la capacidad de enfriar y congelar cosas: el suministro global de alimentos, productos médicos y datos sencillamente se derrumbaría.
En las próximas décadas, se espera que la demanda de refrigeración supere a la de calefacción, impulsada por el calentamiento global y el crecimiento de consumidores de clase media en los países emergentes.
Se pronostica que para el año 2050 el número de aparatos refrigerantes se habrá triplicado con creces hasta alcanzar casi los 10.000 millones1.
El problema es que mantener frías las cosas es una actividad con un consumo energético excepcionalmente alto que contribuye al cambio climático. La refrigeración ya supone el 17% de la electricidad total consumida en el mundo y el 7% de las emisiones de CO2, más del doble que la aviación y la navegación en conjunto2. En un plazo aproximado de 30 años, está previsto que se consuman 9.500 teravatios-hora de energía , el equivalente a toda la electricidad consumida en China y EE. UU. juntas en 2012.
"La refrigeración forma la base de todos los aspectos de nuestra sociedad desde la cadena alimentaria, el bienestar material, la salud y la información. Pero es la Cenicienta del debate global sobre el cambio climático. Hasta hace poco, nadie la había planteado en el debate energético", comenta Toby Peters, catedrático de Economía Fría en la Universidad de Birmingham y defensor desde hace años de la innovación energética. "En términos sociales y medioambientales, cubrir nuestra demanda de refrigeración de manera sostenible es el mayor reto al que nos enfrentamos".
[1] Instituto de Energía de Birmingham, 10.07.2018
[2] Agencia Internacional de la Energía, 2012
Se trata de un reto que él ha estado afrontando de forma directa. Hace seis años, fundó Dearman, una empresa emergente tecnológica británica para ayudar a reducir la huella de carbono del mayor factor contaminante de la economía fría: el transporte refrigerado.
La refrigeración móvil, es decir, el suministro de refrigeración a los equipos de aire acondicionado de los vehículos y la refrigeración de transporte, supone el 25% del uso energético y hasta el 31% de las emisiones en la economía fría.
El equipo de ingenieros de Dearman está desarrollando un sistema refrigerador cero diésel y cero emisiones para la unidad refrigeradora de furgonetas de reparto. Este sistema genera energía y almacenamiento en frío al mismo tiempo.
Una característica fundamental de esta tecnología es el innovador uso que hace del aire líquido como almacenamiento energético. Los motores de Dearman funcionan como motores de vapor, pero alimentados por nitrógeno que pasa a líquido a -196 ºC. Cuando el nitrógeno vuelve a su estado gaseoso, lo hace a temperatura ambiente y se expande 700 veces en el proceso. Tal expansión genera una fuerza que acciona los pistones de un motor y libera frío que puede utilizarse para refrigerar.
La tecnología de Dearman utiliza un fluido intercambiador de calor que permite una expansión casi isotérmica o a temperatura constante del nitrógeno, aumentando la eficiencia del motor. La única emisión de un motor de Dearman es aire, o nitrógeno.
Es una ventaja añadida que el nitrógeno líquido sea barato y fácil de conseguir. Esto se debe a que las empresas de gases industriales producen grandes cantidades de nitrógeno como residuo, por lo que no es necesario construir nuevas plantas para producir aire frío.
"Con el nitrógeno líquido, no tienes un problema 'del huevo y la gallina' con las infraestructuras. Y tenemos exceso de oferta de nitrógeno", comenta Peters, quien ahora es consejero no ejecutivo de Dearman.
La organización Carbon Trust estima que el nitrógeno líquido puede ser suministrado en el Reino Unido a un precio de entre 5 y 8 peniques por litro, convirtiéndolo en un precio muy competitivo frente al diésel sujeto a impuestos.
Los motores de Dearman ya se están probando en los supermercados británicos Sainsbury’s y M&S, así como en la empresa anglo-holandesa Unilever. La empresa tiene previsto contar con 30 camiones refrigeradores en ruta para finales de 2018.
La cadena de frío se está calentando
Es importante que tecnologías como la de Dearman tengan éxito comercial ya que la demanda de almacenamiento y transporte en frío está destinada a crecer rápidamente.
Este es el caso evidente de las economías emergentes, donde la falta de una red de almacenes integrada con temperatura controlada, de instalaciones de envasado y de vehículos supone que hasta el 40% de la comida perecedera se pierda antes de llegar al plato.
Crear una cadena de frío en los países en vías de desarrollo no solo reduciría las pérdidas después de la cosecha, sino que también permitiría a los agricultores vender sus productos en ciudades, donde el precio puede ser varias veces superior.
También permitiría a las granjas elaborar productos con un mayor valor añadido como, por ejemplo, productores de leche que elaboren yogur y helado, añade Peters.
En India, solo el 4% de los productos frescos pasan por esta cadena de frío, en comparación con más del 70% en los países desarrollados. A pesar de haberse multiplicado por 20 desde 2007, la capacidad de almacenamiento en frío de China se sitúa en 0,104 metros cúbicos per cápita, lo que supone una tercera parte de la capacidad de EE. UU.
Sin embargo, más preocupante es que la falta de almacenamiento y transporte en frío obstaculiza la distribución efectiva de vacunas que previenen enfermedades infecciosas. Se estima que 2 millones de personas fallecen en los países en vías de desarrollo debido a la falta de tales medicamentos, según la Organización Mundial de la Salud.
Sin embargo, hay una situación paradójica en todo esto. Si las economías emergentes emplean sus crecientes recursos para crear una cadena de frío tradicional, esto podría tener consecuencias nefastas para el medio ambiente.
Los camiones refrigerados suponen un problema particular ya que los motores diésel auxiliares que emplean para refrigerar emiten 29 veces más materia en partículas y seis veces más dióxido de nitrógeno que sus motores principales.
"Si desarrollas una cadena de frío que funciona con diésel, pasas de un problema a otro: una catástrofe medioambiental. A medida que creamos una nueva cadena de frío de un modo limpio y sostenible, queremos adelantarnos a las nuevas tecnologías", comenta Peters. "Considero que una cadena de frío es una infraestructura con una serie de beneficios: protege el valor, crea nuevos mercados y permite a las comunidades rurales ascender en la cadena de valor".
