Fundada en 2005, Camfridge es la empresa de refrigeración magnética más antigua conocida y lleva varios años probando una solución comercialmente viable que no utiliza gadolinio. Ahora está lista para ampliar a escala su revolucionaria solución de cero neto.
Neil Wilson, CEO de Camfridge, analiza las oportunidades y los desafíos de esta tecnología altamente disruptiva en esta entrevista exclusiva con Refrigeration Industry.
¿Cómo ha evolucionado la tecnología de refrigeración magnética a lo largo de los años y cómo puede ayudar a encaminar al sector hacia una trayectoria sostenible, libre de gases refrigerantes perjudiciales para el medioambiente y con un menor consumo de energía?
Refrigeration Industry (RI): Explíquenos la trayectoria de Camfridge en la refrigeración magnética, desde sus comienzos hasta la actualidad. ¿Qué los diferencia?
Neil Wilson (NW): La descarbonización de la refrigeración y del enfriamiento en su conjunto era un desafío en 2005, cuando se creó Camfridge, y sigue siéndolo hoy. Camfridge combina una interesante confluencia de ideas, innovación en materiales, desarrollo tecnológico y materialización de productos, para crear una empresa creciente y rentable con un impacto potencialmente significativo en los objetivos de reducción de las emisiones de carbono.
Poner en marcha Camfridge en 2005 fue una iniciativa ambiciosa. Ahora somos la empresa de refrigeración magnética más antigua, lo que nos proporciona una enorme ventaja en cuanto a experiencia y conocimiento del mercado, así como en profundidad y amplitud de I+D. Además, será difícil competir con nuestra cadena de suministro consolidada y con nuestras organizaciones de investigación y socios comerciales.
Desde el principio identificamos tres elementos esenciales: 1) la refrigeración magnética solo puede tener éxito si se basa en refrigerantes de bajo costo que puedan producirse a escala; 2) debe ser compacta para integrarse en los diseños de equipos existentes; y 3) debe ofrecer una eficiencia energética y una vida útil del producto superiores a las de las tecnologías existentes.
Inicialmente, dedicamos un esfuerzo considerable a los modelos computacionales, lo que nos permitió centrarnos en las especificaciones necesarias para que los componentes de refrigeración proporcionaran una solución satisfactoria. Con un objetivo claro, trabajamos con lo que denominamos aleaciones de tercera generación, que son materiales refrigerantes de bajo costo a base de hierro y que, al principio, eran muy difíciles de manejar. Primero desarrollamos regeneradores de alto rendimiento, es decir, componentes de refrigeración, y después un sistema de control de fluidos ultraeficiente que requiere poca potencia de entrada. A partir de ahí, pudimos desarrollar sistemas de refrigeración muy compactos.
Nuestro intenso énfasis en la compacidad se deriva de más de una década de trabajo con fabricantes de equipos que buscan una solución que se integre en los diseños existentes. Un fabricante de equipos originales (OEM) que introduce nuestra nueva tecnología por primera vez no quiere realmente, al menos al principio, desarrollar un diseño de producto y una línea de fabricación completamente nuevos.
Llevamos varios años operando nuestros sistemas de refrigeración y probando, mejorando y perfeccionando continuamente nuestros diseños para aumentar su rendimiento y compacidad. Paralelamente, hemos desarrollado procesos de producción escalables para todas nuestras piezas y soluciones sencillas de bajo costo, que, por ejemplo, no requieren revestimientos costosos, con el fin de garantizar la longevidad de nuestros materiales y componentes.
El resultado final es que contamos con una solución muy competitiva, que estamos probando con varios OEM y que ayudará a los usuarios finales a reducir tanto el costo como el impacto de carbono de la refrigeración.
RI: ¿Para qué aplicaciones de refrigeración es adecuada la refrigeración magnética? ¿Cuándo debería considerarse?
NW: Los materiales refrigerantes magnéticos pueden funcionar desde temperaturas muy inferiores a -50°C (-58°F) hasta temperaturas superiores a +50°C(122°F). La refrigeración magnética es una forma general de transferir calor, de caliente a frío o de frío a caliente, por lo que puede aplicarse a una amplia variedad de aplicaciones de refrigeración o calefacción.
Por ahora, resultará más atractiva para los usuarios que deseen reducir el impacto de carbono de la refrigeración y disminuir el costo total de propiedad, que incluye los costos de energía y mantenimiento, de sus aplicaciones de refrigeración. Sobre esta base, la refrigeración magnética ya ofrecerá una solución con menos emisiones de carbono y competitiva en costos, con un periodo de amortización considerablemente inferior a tres años.
Probablemente, la tecnología funcione con mayor eficiencia, y por tanto proporcione el mayor ahorro en costos operativos, en aplicaciones en las que las temperaturas de funcionamiento estén razonablemente bien definidas, como los equipos de refrigeración domésticos y comerciales para el comercio minorista, muchos procesos de refrigeración industrial o las bombas de calor geotérmicas.
RI: ¿Cuáles son las ventajas o los beneficios de utilizar refrigeración magnética en la refrigeración?
NW: Las ventajas pueden dividirse entre las que contribuyen a obtener mejores resultados medioambientales y las que ofrecen una ventaja de costos.
Mejores resultados medioambientales:
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Los refrigerantes sólidos utilizados en la refrigeración magnética tienen un potencial de calentamiento global (GWP) de cero. En cambio, todos los demás refrigerantes, con excepción del amoníaco, tienen un GWP superior a 0, y muchos presentan un GWP incluso superior a 1.000.
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Los productos de refrigeración magnética están preparados para la economía circular, un aspecto prioritario en Camfridge.
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Menor impacto de carbono. En cada etapa del ciclo de vida del producto, preproducción, producción, fase de uso y fin de la vida útil, la refrigeración magnética reduce el impacto de carbono en comparación con la refrigeración actual por compresión de vapor.
Ventajas de costos:
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Menores costos energéticos, dado que las facturas de energía son actualmente un factor enorme.
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Menores costos de mantenimiento, ya que no hay fugas de refrigerante.
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Menor necesidad de especialización en reparación y mantenimiento: al no utilizar gases refrigerantes perjudiciales y presurizados, no se requieren técnicos especializados con formación en manipulación de gases.
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Costo directo competitivo, una vez alcanzada la escala necesaria.
RI: ¿Cuáles son los inconvenientes o las posibles desventajas de la refrigeración magnética?
NW: Es una tecnología nueva y, como se necesita tiempo para ganar impulso en el mercado, también se requiere tiempo para atraer la inversión necesaria para ampliar la tecnología a escala.
Una preocupación que se ha expresado es la dependencia de las cadenas de suministro chinas para obtener imanes permanentes. En un mundo ideal, deberíamos valorar las eficiencias de costos que China ha aportado a la industria de los imanes permanentes, pero ahora existen preocupaciones estratégicas más amplias.
La buena noticia es que se están desarrollando varios materiales nuevos para imanes permanentes, incluido uno que no requiere ningún insumo chino. Dentro de cinco años, todos utilizaremos imanes permanentes de menor costo y mayor rendimiento que podrán producirse en cualquier lugar. Esto es muy emocionante.
RI: ¿Qué productos de refrigeración magnética ha desarrollado su empresa y cómo son percibidos en el mercado?
NW: Nos centramos en trabajar con OEM, en lugar de con usuarios finales, y desarrollamos equipos de refrigeración tanto domésticos como comerciales basados en nuestra tecnología para varios OEM pioneros en su adopción.
La motivación de los OEM para trabajar con nosotros es realmente la sostenibilidad. Sus clientes, especialmente en el ámbito comercial, están muy centrados en reducir tanto el impacto de carbono como el costo total de la refrigeración.
RI: ¿Hay alguna innovación atribuida a su empresa?
NW: Tenemos tres patentes concedidas en Japón, Brasil, la Unión Europea (EU), Estados Unidos (US) y China, que son fundamentales para el funcionamiento de nuestra solución.
Como empresa, una de nuestras competencias principales es la funcionalización de aleaciones magnetocalóricas de bajo costo, garantizando al mismo tiempo su longevidad y rendimiento de forma escalable. A su vez, esta experiencia nos ha permitido crear la única solución magnética compacta y lista para integrarse en los equipos existentes sin necesidad de modificar los diseños actuales. En este ámbito, llevamos varios años de ventaja tecnológica sobre nuestros competidores.
Recientemente hicimos pública una demostración de lo compacta que era nuestra solución mediante la integración de nuestro sistema en una pequeña nevera de sobremesa para bebidas. Al comparar ambos equipos uno al lado del otro, uno magnético y el otro convencional, son iguales, con exactamente el mismo volumen de refrigeración. La diferencia solo puede apreciarse desde la parte posterior.
Las neveras con refrigeración magnética son ahora tan compactas como las convencionales.
RI: ¿Qué debe tener en cuenta cualquier persona que busque una solución de refrigeración magnética al realizar su elección?
NW: Es relativamente fácil fabricar un sistema de refrigeración magnética basado en gadolinio. Algunas empresas, incluso en la actualidad, los instalan en supermercados y afirman que son una solución viable, pero estos dispositivos carecen de valor comercial. Son demasiado costosos y nunca podrán ampliarse a escala de forma rentable. En Camfridge nunca hemos utilizado gadolinio y nunca lo haremos.
Trabajamos con varios OEM, a los que suministramos sistemas de prueba basados en nuestra tecnología y nuestros procesos. Ahora estamos trabajando con estos OEM para comenzar a ampliar a escala la producción de nuestra solución.
RI: ¿Existe resistencia a la refrigeración magnética en el mercado? En caso afirmativo, ¿por qué cree que las personas se muestran reticentes?
NW: Creo que, en el pasado, la refrigeración magnética fue objeto de promesas excesivas y, como consecuencia, algunos clientes se han vuelto escépticos respecto a la tecnología.
Por ejemplo, hace algunos años había una empresa en Francia llamada Cooltech Applications que afirmaba disponer de la primera solución industrializada de refrigeración magnética. Finalmente quebró, y estaba claro por qué. Dentro de su sistema de caja negra había miles, incluso decenas de miles, de euros en gadolinio, todo ensamblado a mano. La realidad distaba mucho de las promesas comerciales, y esto desalentó a posibles clientes e inversores durante muchos años.
Sin embargo, ahora contamos con una solución comercialmente viable, sin gadolinio, que se ha probado durante varios años y está lista para ampliarse a escala. Los clientes vuelven a entusiasmarse.
RI: ¿Qué avances se han logrado en la refrigeración magnética durante los últimos 5-10 años?
NW: No se han producido avances destacables en el descubrimiento de materiales refrigerantes magnéticos, pese a que se trata de un campo activo de investigación académica.
Los verdaderos avances se han producido en la ingeniería de materiales refrigerantes, su funcionalización y los métodos de producción, es decir, en la fabricación de materiales refrigerantes de bajo costo, conformados en estructuras de baja presión, que proporcionan una refrigeración eficiente y pueden producirse a escala.
RI: ¿Qué actividades de I+D se están llevando a cabo actualmente en torno a la refrigeración magnética? ¿Cómo espera que cambie o evolucione esta tecnología en el futuro?
NW: Ahora nos centramos en ampliar la producción a escala para introducir en el mercado un producto de serie, en lugar de prototipos, lo antes posible. La ampliación del rango operativo de la tecnología hacia temperaturas más bajas y más altas y mayores potencias de refrigeración se producirá de forma natural, pero solo cuando se haya consolidado un primer producto en el mercado.
También creo que la aparición de imanes permanentes de alto rendimiento y no procedentes de China es un avance emocionante que ayuda a evitar cualquier preocupación persistente por la concentración de la cadena de suministro y que podría permitir que la tecnología de refrigeración magnética tuviera realmente un costo muy bajo.
RI: ¿Cree que la refrigeración magnética se volverá más popular en el futuro para las aplicaciones de refrigeración? ¿Por qué sí o por qué no? ¿Qué está impulsando esta tendencia?
NW: La Agencia Internacional de la Energía (IEA) estima que, para alcanzar el cero neto, será necesario evitar para 2050 emisiones procedentes de la refrigeración equivalentes a 250 Gt (gigatoneladas) de CO2. La refrigeración magnética desempeñará un papel enorme en esta transición. Si se leen los informes ESG de los principales usuarios de refrigeración, se acepta de forma generalizada que la innovación es clave para lograr una refrigeración con cero emisiones netas. En Camfridge observamos que nuestra tecnología innovadora obtiene la mayor aceptación entre los OEM que suministran a clientes con objetivos firmes de cero neto.
La refrigeración magnética es una tecnología altamente disruptiva, ya que es la única solución de refrigeración nueva de los últimos 150 años que puede competir con los compresores de gas en términos de eficiencia. También es altamente sostenible, porque no utiliza gases y es reciclable de forma circular, lo que ayuda a encaminar al sector hacia una trayectoria sostenible mediante la eliminación de los gases refrigerantes HFC y HFO perjudiciales para el medioambiente, e incluso de los hidrocarburos, al tiempo que consume menos energía.
Una tecnología de refrigeración con bajas emisiones de carbono y menor costo tendrá buenos resultados, y potencialmente resultados excepcionales.
