Como funciona a Refrigeração por Amônia

Não é segredo para ninguém que a amônia, NH3, é uma das grandes protagonistas quando o assunto é refrigeração. E a origem desse vínculo começou lá pelo século XIX. 

Naquela época, os cientistas identificaram que existia uma certa facilidade em transformar a amônia em líquido quando comprimida sob pressão, e que esse líquido tinha propriedades de resfriamento bastante eficientes quando exposto a certas condições de temperatura.

Só que apenas essa descoberta ainda não era o suficiente para introduzir o uso amplo da amônia como fluido refrigerante.

O ponto de virada, que tornou isso possível, veio quando Carl von Linde, físico e engenheiro alemão, inventou o ciclo de refrigeração por compressão de vapor em 1876, usando a amônia como refrigerante. 

Esse sistema foi um dos primeiros métodos eficazes de refrigeração mecânica e se tornou a base de muitos sistemas modernos de refrigeração.

Com o tempo, a amônia se consolidou como um refrigerante popular em sistemas de refrigeração industriais e comerciais, graças à sua eficácia, baixo custo e impacto ambiental relativamente reduzido em comparação com outros refrigerantes sintéticos. 

Todavia, é importante destacar que a amônia é tóxica e requer cuidados especiais de segurança em seu manuseio e uso.

O fato é que, seja pela sua eficiência ou pelo seu risco, o assunto “amônia” rende muita discussão. 

É por isso que decidimos preparar todo um texto dedicado sobre este assunto. O uso da amônia na refrigeração.

Portanto, se você quer entender sobre esse composto, com ainda mais profundidade, é só nos acompanhar nesta leitura.

Um pouco mais sobre a história da amônia na refrigeração

Quando olhamos para o passado e para o presente, percebemos que o uso da amônia foi e é amplamente celebrado. Mas nem sempre foi assim. 

Em um certo momento da história, a substância NH3 perdeu espaço para um outro tipo de elemento: os CFCs

Fato que começou a se concretizar a partir do final da década de 1920, nos EUA. 

Foi quando Thomas Midgley, Jr, engenheiro mecânico e químico americano, promoveu os CFCs como substitutos mais seguros e eficazes para a amônia e outros refrigerantes comuns da época. 

E a propaganda foi uma grande aliada para que isso se tornasse possível. Acontece que os CFCs eram considerados inofensivos e extremamente estáveis. Características absolutamente distintas quando comparadas a amônia.

 

Pelo menos era assim quando esse tipo de substância entrava em contato com o ser humano. Porém, a longo prazo, os CFC’s se demonstraram muito mais nocivos do que aparentavam.

Acontece que, por trás dessa aparente segurança, eles escondiam impactos ambientais graves. 

Conforme os efeitos nocivos desses refrigerantes se tornaram evidentes, culminando na destruição da camada de ozônio e no aquecimento global, esforços internacionais, como o Protocolo de Montreal em 1989, foram feitos para sua eliminação progressiva.

Desde então, a amônia manteve sua posição, especialmente em grandes instalações industriais e na preservação de alimentos. 

Com o aumento da conscientização sobre os danos ambientais dos CFCs e HCFCs, a amônia e outras alternativas mais sustentáveis, como o dióxido de carbono, ganharam destaque em várias novas aplicações.

Como funciona a amônia na refrigeração

De maneira bastante simples e prática, a amônia é utilizada como refrigerante em um ciclo de refrigeração por compressão de vapor. 

Nesse processo, a amônia é comprimida em estado gasoso, aumentando sua pressão e temperatura. 

Em seguida, ela passa por um condensador, onde é resfriada e condensada de volta ao estado líquido, liberando calor para o ambiente circundante.

Depois de liquefeita, a amônia é enviada para um evaporador, onde a pressão é reduzida e ela evapora, absorvendo o calor do ambiente ao seu redor para fazer essa transição de volta para o estado gasoso. 

Esse processo de evaporação consome energia térmica, resfriando o ambiente onde o evaporador está localizado.

Após absorver o calor, a amônia gasosa é sugada de volta para o compressor, onde o ciclo recomeça. Essa operação contínua de compressão, condensação, expansão e evaporação permite que a amônia remova o calor de um espaço, mantendo-o frio.

É importante destacar que, embora a amônia seja altamente eficaz como refrigerante, também é tóxica e requer medidas rigorosas de segurança em seu manuseio e uso. 

No entanto, quando usada corretamente, a amônia é uma escolha popular devido à sua eficiência e impacto ambiental relativamente baixo em comparação com outros refrigerantes sintéticos.

Agora, vamos entender como a amônia é aplicada no dia a dia da refrigeração.

 

Aplicação da amônia na refrigeração

A amônia é aplicada em uma variedade de locais na refrigeração, especialmente em sistemas industriais e comerciais. Alguns dos principais locais onde a amônia é usada incluem:

  • Indústrias de Alimentos: A amônia é amplamente empregada em instalações de processamento de alimentos, como frigoríficos e fábricas de laticínios, para manter baixas temperaturas em ambientes de armazenamento e produção.
  • Armazenamento e Distribuição de Alimentos: A refrigeração por amônia é comum em grandes instalações de armazenamento de alimentos, como armazéns refrigerados, para preservar produtos perecíveis, como frutas, legumes, carnes e produtos lácteos.
  • Instalações de Congelamento: A amônia é usada em sistemas de refrigeração em câmaras de congelamento, onde temperaturas muito baixas são necessárias para preservar alimentos congelados.
  • Indústrias Químicas e Farmacêuticas: A amônia é aplicada em processos industriais que requerem controle preciso de temperatura, como na produção de produtos químicos e farmacêuticos.
  • Refrigeração Comercial: A amônia também é utilizada em sistemas de refrigeração de médio porte, como em supermercados e armazéns de distribuição, onde é necessário um alto desempenho de refrigeração.
  • Instalações de Processamento: Muitas indústrias de processamento, como as de papel, têxteis e plásticos, fazem uso de sistemas de refrigeração baseados em amônia para controlar a temperatura em diferentes etapas de produção.

E agora que já sabemos alguns dos principais lugares onde a amônia se faz presente como fluido refrigerante, vamos entender melhor quais são os motivos que fazem dela uma substância tão importante.

Benefícios da amônia na refrigeração industrial

A amônia é reconhecida por seus diversos benefícios, consolidados ao longo de décadas de aplicação em sistemas de refrigeração. Aqui estão alguns dos principais:

Eficiência energética

Os sistemas de amônia são altamente eficientes em uma ampla faixa de temperaturas, garantindo um consumo de energia otimizado. 

Recentemente, avanços na combinação de amônia e CO2 têm impulsionado ainda mais essa eficiência.

Meio ambiente

Considerada o refrigerante mais ecológico, a amônia faz parte do grupo dos refrigerantes “naturais”, com baixo potencial de aquecimento global (GWP) e não contribui para a degradação da camada de ozônio.

Preço competitivo

O custo da amônia por quilograma geralmente é mais baixo do que o de outros refrigerantes, como os HFCs. 

Além disso, sua detecção rápida em caso de vazamento, devido ao odor característico, ajuda a minimizar perdas e custos associados.

Riscos Associados ao Uso da Amônia

Embora a amônia seja amplamente utilizada e seus riscos tenham sido significativamente reduzidos ao longo do tempo, é essencial compreender os perigos associados ao seu manuseio e uso inadequado. 

Abaixo, listamos três riscos relevantes:

  • Risco Respiratório

A inalação de vapores de amônia pode causar irritação nas vias respiratórias, levando a problemas respiratórios e, em casos extremos, danos permanentes aos pulmões.

  • Risco de Contato Cutâneo

O contato direto da pele com a amônia concentrada pode resultar em queimaduras e irritações. O uso de equipamentos de proteção é crucial para prevenir esses incidentes.

  • Risco de Vazamento

Vazamentos não controlados de amônia podem representar perigos, incluindo a formação de nuvens tóxicas e inflamáveis, exigindo medidas imediatas de contenção e evacuação.

É fundamental implementar práticas de segurança rigorosas para mitigar esses riscos e garantir um ambiente de trabalho seguro para todos os envolvidos no manuseio da amônia.

Considerações finais: Usar amônia vale a pena ou não?

Por fim, muita coisa foi dita até aqui e você pode se perguntar algo como:

“Será que vale a pena investir em sistemas que fazem uso de amônia?”

A resposta para essa pergunta está na própria história. Com a amônia assumindo o protagonismo, após a derrocada dos CFC’s. 

O que fica de lição, a partir disso, são os cuidados acerca do uso da amônia. Em um artigo passado, listamos uma série de boas práticas e vamos recapitular cada uma delas agora.

  • Manutenção periódica de máquinas e equipamentos;
  • Cumprimento das normas de segurança para o uso dessa substância;
  • Capacitação técnica dos colaboradores, sobretudo daqueles que possuírem um contato mais direto com essa substância;
  • Treinamento referente à situações de emergência e criação de protocolos de procedimentos em situações adversas;
  • Análise preliminar dos riscos;
  • Estabelecimento de auditorias periódicas para avaliar as condições operacionais;
  • Preparação para exame interno em vasos de pressão (NR-13);
  • Investigação metódica relacionada a ocorrência de um acidente.

Todas essas práticas, aliadas à aquisição de máquinas e equipamentos de qualidade, são o suficiente para reduzir, de maneira bastante drástica, as chances de algum tipo de acidente envolvendo a amônia.

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