{"id":17337,"date":"2021-06-17T03:47:07","date_gmt":"2021-06-17T03:47:07","guid":{"rendered":"https:\/\/www.andira.org.mx\/?p=17337"},"modified":"2021-06-17T03:47:07","modified_gmt":"2021-06-17T03:47:07","slug":"la-invencion-de-carre-para-el-frio","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/andira.org.mx\/admin\/2021\/06\/17\/la-invencion-de-carre-para-el-frio\/","title":{"rendered":"La invenci\u00f3n de Carr\u00e9 para el fr\u00edo"},"content":{"rendered":"

Tras el apellido Carr\u00e9 est\u00e1 la historia de \u00e9xito de la primera m\u00e1quina de enfriamiento por absorci\u00f3n, un m\u00e9todo que, a\u00fan hoy en d\u00eda, es utilizado por los beneficios econ\u00f3micos y ecol\u00f3gicos que aporta al aprovechar las energ\u00edas renovables<\/p>\n

\u00c1mbar Herrera<\/p>\n

\u201cA todos los que les pueda interesar, tengan en cuenta que yo, Ferdinand Philip Edward Carr\u00e9, de Par\u00eds, Francia, he inventado ciertas mejoras en los medios para producir fr\u00edo o hacer hielo\u201d, as\u00ed se public\u00f3 la primera patente de una m\u00e1quina de enfriamiento por absorci\u00f3n de la historia.<\/p>\n

Sin embargo, el desarrollo cient\u00edfico en el campo de la refrigeraci\u00f3n por absorci\u00f3n se remonta varios a\u00f1os antes de que el apellido Carr\u00e9 figurara en la historia. De acuerdo con el presidente de CIBSE Heritage Group, Brian Roberts, uno de los antecedentes fue el estudio de Joseph Priestley, en 1784, para aislar el amoniaco (NH3<\/sub>), ox\u00edgeno y di\u00f3xido de carbono (CO2<\/sub>), as\u00ed como la investigaci\u00f3n del f\u00edsico Michael Faraday, en 1823, acerca de la absorci\u00f3n del NH3<\/sub> a trav\u00e9s del cloruro de plata para producir enfriamiento.<\/p>\n

D\u00e9cadas despu\u00e9s, en 1850, el hermano menor de Carr\u00e9, Edmond, invent\u00f3 un dispositivo de refrigeraci\u00f3n de absorci\u00f3n intermitente que usaba agua y \u00e1cido sulf\u00farico, el cual lleg\u00f3 a usarse en los caf\u00e9s de Par\u00eds. A partir de este modelo, Ferdinand continu\u00f3 trabajando en el proceso y estudi\u00f3 las diversas m\u00e1quinas de enfriamiento con \u00e9ter et\u00edlico y NH3, hasta que logr\u00f3 mejorarlo. \u201cEn 1858 desarroll\u00f3 una m\u00e1quina que usaba amoniaco como refrigerante y agua como absorbente\u201d, escribe Roberts.<\/p>\n

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Figura 1. Diagr\u00e1ma de la m\u00e1quina de Carr\u00e9 de 1859. Brian Roberts, Ferdinand P.E. Carr\u00e9, CIBSE Heritage Group<\/figcaption><\/figure>\n

En 1859 (Figura 1), Carr\u00e9 patent\u00f3 su invenci\u00f3n en Francia, y en Estados Unidos, en 1860; fue fabricada, en 1861, por Mignon & Rouar de Par\u00eds. En 1862, el franc\u00e9s exhibi\u00f3 su m\u00e1quina de hacer hielo en la Exposici\u00f3n Universal de Londres, donde produjo 200 kilos de hielo por hora. Finalmente, en 1886 comenz\u00f3 su comercializaci\u00f3n a nivel industrial.<\/p>\n

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Figura 2. El refrigerador de absorci\u00f3n dom\u00e9stica intermitente de Carr\u00e9 de 1859. Brian Roberts, Ferdinand P.E. Carr\u00e9, CIBSE Heritage Group<\/figcaption><\/figure>\n

Descripci\u00f3n del sistema<\/strong>
\nEl art\u00edculo Making science cooler: Carr\u00e9\u2019s apparatus, de la Universidad de Lisboa, contiene varios grabados del aparato creado por Carr\u00e9, as\u00ed como una descripci\u00f3n de su funcionamiento. De acuerdo con Maria do Carmo Elvas, Isabel Peres y Sara Carvalho, autoras de la investigaci\u00f3n, la m\u00e1quina de Carr\u00e9, patentada en 1859, consist\u00eda en dos macetas herm\u00e9ticamente cerradas comunicadas por medio de tubos (Figura 2).<\/p>\n

A es el cilindro que conten\u00eda una soluci\u00f3n concentrada de amoniaco (en estado gaseoso disuelto en agua), que se calentaba en un horno. En tanto, la letra E representa un recipiente en forma de cono truncado que ten\u00eda una cavidad en el centro y se encontraba sumergido en agua.<\/p>\n

El funcionamiento, explican los investigadores, era el siguiente: la soluci\u00f3n de NH3 del cilindro A se calienta y, a trav\u00e9s de todos los tubos de conexi\u00f3n, pasa al recipiente E. Al llegar ah\u00ed no encuentra salida, se acumula y, bajo la influencia del enfriamiento y una presi\u00f3n considerable, se lic\u00faa. En ese momento, el cilindro generador (A) se sumerge en un recipiente de agua fr\u00eda y, en consecuencia, se enfr\u00eda. El gas que se lic\u00faa en el recipiente (E) vuelve a un estado gaseoso, una absorci\u00f3n de calor correspondiente acompa\u00f1a este cambio, y el agua disuelve una vez m\u00e1s el amoniaco y la soluci\u00f3n acuosa de NH3 formada en A. Despu\u00e9s de este proceso es posible sacar de la cavidad un bloque de hielo.<\/p>\n

El \u00e9xito industrial <\/strong>
\nAunque este primer aparato produc\u00eda hielo utilizando peque\u00f1as porciones de carb\u00f3n, no pod\u00eda generar grandes cantidade. Para resolver esto, Ferdinand cre\u00f3 otra m\u00e1quina construida a una escala mucho mayor que permiti\u00f3 la fabricaci\u00f3n artificial de hielo a nivel industrial.<\/p>\n

En el libro de divulgaci\u00f3n cient\u00edfica La frontera del fr\u00edo, Manuel Zamora resume las etapas del ciclo frigor\u00edfico por absorci\u00f3n mediante el acoplamiento del agua y del amoniaco (Figura 2):<\/p>\n

    \n
  • Una caldera o generador contiene la soluci\u00f3n de amoniaco<\/li>\n
  • Con el calor, el NH3<\/sub> se hace insoluble y se libera en forma de gas puro a presi\u00f3n elevada<\/li>\n
  • El amoniaco se refrigera con una corriente de aire o agua<\/li>\n
  • Se lic\u00faa en el condensador<\/li>\n
  • El NH3<\/sub> l\u00edquido se expande en la v\u00e1lvula y entra en contacto t\u00e9rmico con la sustancia que debe enfriarse<\/li>\n
  • La disminuci\u00f3n de la presi\u00f3n provoca la vaporizaci\u00f3n del l\u00edquido y la posterior expansi\u00f3n del vapor, que le hace enfriar significativamente<\/li>\n
  • El NH3<\/sub> a baja presi\u00f3n se devuelve a la fase l\u00edquida original, donde vuelve a disolverse en el absorbedor, para luego volver al generador mediante una bomba<\/li>\n<\/ul>\n

    La m\u00e1quina de absorci\u00f3n de Carr\u00e9, afirma Zamora en su libro, \u201cfue la primera m\u00e1quina frigor\u00edfica con una verdadera importancia industrial\u201d; su fabricaci\u00f3n, a\u00f1ade, se extendi\u00f3 a Alemania, Gran Breta\u00f1a, Norteam\u00e9rica y Australia. Con el tiempo, el enfriamiento por absorci\u00f3n fue sustituido por las m\u00e1quinas de compresi\u00f3n de vapor, dado que \u00e9stas demostraron tener un mayor rendimiento.<\/p>\n

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    Grabado que representa un aparato de enfriamiento industrial de Carr\u00e9<\/figcaption><\/figure>\n

    El sistema de absorci\u00f3n de Carr\u00e9 continu\u00f3 en uso hasta principios de 1900, despu\u00e9s del fallecimiento de su inventor el 11 de enero de 1900 en Pommeuse, Seine-et-Marne. Los refrigeradores de absorci\u00f3n entraron al mercado norteamericano en 1926, pero en 1950 se dejaron de utilizar y fueron sustituidos por los equipos de compresi\u00f3n mec\u00e1nica. Sin embargo, a finales de los a\u00f1os 70 del siglo XX volvieron a utilizarse, debido a las ventajas que pod\u00edan ofrecer al aprovechar energ\u00edas alternativas.<\/p>\n

    Con el pasar del tiempo, el ciclo de enfriamiento por absorci\u00f3n ha experimentado diversos cambios en el par refrigerante\/absorbente, siendo agua\/bromuro de litio y amoniaco\/agua los disponibles comercialmente en el mercado. El uso de estos sistemas ha demostrado tener ventajas econ\u00f3micas y ecol\u00f3gicas, al aprovechar energ\u00edas como la solar o la calor\u00edfica residual, por lo que actualmente son ampliamente utilizados por diversas industrias a nivel mundial.<\/p>\n

    Cortes\u00eda Revista Mundo HVAC&R<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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