Cambio climático extremo, estanflación y crisis económica, ruptura de las cadenas de suministro y escasez de materias primas, éstos son sólo algunos de los grandes retos globales que enfrenta hoy en día la industria HVACR. En este escenario, la innovación tecnológica y el impulso a la sustentabilidad se develan como la mejor defensa frente a las turbulencias externas
Por: Ricardo Donato
En su libro Cincuenta innovaciones que han cambiado al mundo, el divulgador científico Tim Harford incluye en su lista de inventos al aire acondicionado y la cadena de frío. Sobre el primero escribe que es una “tecnología revolucionaria” que ha “influido profundamente en cómo y dónde vivimos”. De la segunda, señala que “es uno de los pilares del sistema económico global”.
Hoy, en un escenario de profundas turbulencias económicas, cambio climático y emergencias sanitarias, ambas afirmaciones son más verdaderas que nunca. Las soluciones HVACR, sin duda, se han develado como una necesidad de primer orden para las sociedades contemporáneas. Los retos que enfrenta esta industria, sin embargo, no son menores.
El macrodesafío climático
Sin duda, la problemática más acuciante de todas sigue siendo el calentamiento global, así como el aumento en la demanda de sistemas HVACR para combatirlo, o el paradójico ciclo en el que más enfriamiento engendra más calentamiento.
Según el informe Beating the heat: a sustainable cooling handbook for cities, elaborado por El Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (UNEP), el 2020 fue el año más caluroso jamás registrado. La temperatura superficial global promedio fue de 1.3 grados centígrados (°C), más alta que el promedio de finales del siglo XIX.
Las ciudades del mundo se están calentando al doble de la tasa promedio mundial debido al efecto “isla de calor” urbano. Se trata de un evento de proporciones devastadoras para la salud pública. Se espera que la población urbana expuesta a las olas de calor extremo (temperaturas máximas promedio durante el verano superiores a 35 ºC) aumente un 800 por ciento hacia el 2050.
De acuerdo con el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC, por sus siglas en inglés), basta con un calentamiento de 1.5 °C para que 2 mil 300 millones de personas queden expuestas y vulnerables a las olas de calor, un umbral que podría alcanzarse para el año 2030.
Basándose en dicho aumento para finales de esta década, la Organización Internacional del Trabajo proyectó una pérdida de hasta 80 millones de puestos laborales en todo el mundo debido al estrés por calor. Lo anterior resultaría en pérdidas económicas de 2.3 billones de dólares. El impacto se distribuirá de manera desigual: los países de bajos ingresos, especialmente ubicados en las regiones cálidas de Asia, África y Latinoamérica, serán los más afectados, perdiendo hasta un 5 por ciento de horas de trabajo debido a las temperaturas extremas.
Por su parte, el informe Chilling Prospects: Tracking Sustainable Cooling for All 2022, elaborado por SEforALL, señala que 1 de cada 7 personas en el mundo carece de acceso a las tecnologías de enfriamiento necesarias para sobrevivir al calor extremo. El reporte evaluó a más de 76 países con retos de acceso a la refrigeración, entre ellos México. Descubrió que, a nivel planetario, se requieren acciones e inversiones urgentes para proteger a más de 1 mil 200 millones de seres humanos que actualmente están en riesgo debido al cambio climático.
En este escenario, los sistemas de refrigeración y el fortalecimiento de la cadena de frío son el eje para lograr la seguridad alimentaria mundial, el almacenamiento de suministros médicos, proteger los medios de vida y reducir las muertes relacionadas al calentamiento global, concluye el informe de SEforALL.
El macrodesafío energético
De acuerdo con el Programa de Asistencia para la Gestión del Sector Energético (ESMAP), elaborado por el Banco Mundial, el crecimiento proyectado en la demanda de energía para enfriamiento en el mundo podría ejercer una presión significativa sobre los sistemas energéticos, ya de por sí al límite en los países en desarrollo con climas cálidos.
Para el 2050, se estima que la refrigeración de espacios representará entre el 30 y el 50 por ciento de la carga eléctrica máxima en gran parte del mundo (por lo general, la carga más costosa de atender). Particularmente, países como Brasil, China, Egipto, India, Indonesia, México y muchas naciones africanas verán un fuerte aumento en su demanda de energía por concepto de refrigeración.
Uno de los indicadores utilizados para mostrar esta necesidad insatisfecha de enfriamiento es la propiedad de acondicionadores de aire (AC) en diferentes partes del mundo versus el requerimiento de enfriamiento. En la Figura 1, se observa que la necesidad insatisfecha de climatización de espacios es mayor en los países populosos y en desarrollo dentro de las zonas de clima tropical.
De este modo, la creciente demanda de enfriamiento requerirá un aumento de la capacidad del 395 por ciento, de 850 gigavatios (GW) en 2016 a 3 mil 350 GW en 2050. Este incremento de 2 mil 500 GW es equivalente a la capacidad de generación total de Estados Unidos, Europa e India combinados. Asimismo, se prevé que el uso global de energía para la refrigeración de espacios salte de 2 mil 20 teravatios-hora (TWh) a 6 mil 200 TWh para el 2050, un asombroso aumento del 300 por ciento.
Según el ESMAP, si no se gestiona de manera proactiva y responsable, el incremento de la demanda de frío puede erosionar algunos de los beneficios de la climatización a través de los altos costos operativos para los usuarios. Esto sin mencionar el costo de adiciones masivas a la infraestructura de la red y el aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero.
El macrodesafío logístico
La interrupción de las cadenas de suministro a nivel mundial es otro de los grandes desafíos que la industria HVACR enfrenta actualmente. Esta situación es producto de tres grandes acontecimientos que han sacudido al mundo desde el 2020 a la fecha: los efectos de la pandemia de covid-19, la batalla comercial entre China y Estados Unidos, y el conflicto bélico entre Rusia y Ucrania.
Es sabido que la cadena de suministro refiere a una red de empresas, canales y medios de distribución que toman parte en alguno de los diferentes procesos o actividades para producir valor agregado a la forma en la que los productos llegan hasta el consumidor final.
De acuerdo con el Consejo Nacional de Ejecutivos en Logística y Cadena de Suministro AC (Conalog), con la pandemia de coronavirus llegó una era de disrupciones. Si bien en el 2022 el panorama ha sido más estable, todavía se deben considerar algunas afectaciones que seguirán condicionando los procesos logísticos de las cadenas de suministro.
La más importante se relaciona con el sector marítimo y su infraestructura de buques. Uno de los impactos directos de la guerra entre Rusia y Ucrania es que la mayoría de los barcos ha cambiado sus rutas de navegación y su programación sigue siendo muy volátil, por lo que están llegando al puerto antes de lo esperado. El Conalog estima que alrededor de 5 mil 600 barcos circulan diariamente en el mundo; sin embargo, el volumen de embarcaciones retenidas está muy concentrado, lo que complica la entrega de materias primas, componentes, equipos y sistemas a los países de destino.
Los puertos, a su vez, están limitados a la capacidad de las grúas donde pueden descargar un máximo de peso. Adicionalmente, tanto Rusia como Ucrania son importantes abastecedores de petróleo y de gas natural, por lo que muchas empresas tuvieron que parar o cerrar las plantas de producción: “Los barcos que tardaban en promedio tres semanas en realizar un viaje desde China hasta México, y que además podían dar ocho vueltas al año, ahora solamente van a poder dar seis. Este punto estará generando una escasez de medios de transportes”, afirmó Alejandro Buenfil, vicepresidente en un comunicado de Conalog.
Sobredemanda de soluciones HVACR, entrevista con Allan Castañeda
A pesar de los retos del presente, ni la pandemia de coronavirus ni la estanflación global como tampoco la escasez en las cadenas de suministro han podido mermar la “sobredemanda mundial” de sistemas de aire acondicionado y refrigeración. Esta es la perspectiva que se desprende de la entrevista que Mundo HVAC&R sostuvo con el ingeniero Allan Castañeda, vicepresidente de Aires Acondicionados de la Asociación Nacional de Fabricantes de Aparatos Doméstico (ANFAD). A continuación, reproducimos varios de sus puntos de vista.
Mundo HVAC&R (MH): ¿Cuál ha sido el comportamiento del mercado de aire acondicionado en México luego de la pandemia de covid-19?
Allan Castañeda (AC): En relación al 2020, la industria HVACR del país creció de manera importante durante el 2021. A raíz de la pandemia de coronavirus, aumentó un 25 por ciento la participación de los equipos de aire acondicionado doméstico.
Recordemos que la cadena de frío fue designada como una industria esencial en el 2020. A esto se sumaron las recomendaciones de la Organización Mundial de la Salud, que señalan a la ventilación y el aire acondicionado como un factor relevante para prevenir la propagación de la covid-19. Si bien no eliminan totalmente el virus, sí ayudan a la prevención mediante la sustitución de aire fresco, además de controlar factores como la humedad y la temperatura en espacios interiores.
Comparado con el 2020, se registra una sobredemanda mundial de aires acondicionados. Sin embargo, la demanda se ve deteriorada por la ruptura de las cadenas de suministro, la escasez de materias primas y de componentes electrónicos. Esto es una afectación con la que debemos lidiar todos los fabricantes en mayor o menor medida. De hecho, hemos registrado un crecimiento en el último año, en torno al 15 por ciento. Con la reapertura, claramente, hay un mercado de reposición, actualización e incremento de tecnologías HVACR.
MH: En este contexto, ¿cuál es su perspectiva de crecimiento para la industria HVACR nacional para el 2023?
AC: Es una pregunta compleja porque la demanda seguirá existiendo. Las empresas que están liderando el mercado son las que tienen producto disponible. Todos los fabricantes de la industria, al igual que el sector automotriz, están afectados regionalmente, en mayor o menor medida, ya sea por la línea de producto o por la tecnología. Esto no se limita al aire acondicionado residencial. Para la temporada de aire acondicionado del 2023, que va de marzo a agosto, no veo una mejora sustancial en el suministro. Si bien no es posible satisfacer la demanda, el requerimiento del producto seguirá incrementándose, al menos durante el 2022-2023. Así que pienso que el año entrante será muy importante para las marcas con más agilidad para resolver tanto la parte de la cadena de suministro como el tema de la producción. Quizás podemos hablar de una estabilidad hacia el 2024, aunque la situación es muy ambigua, sobre todo con lo que ha sucedido en los últimos dos años. Cada día es una sorpresa.
MH: ¿Cuáles son las principales tendencias tecnológicas de cara al futuro?
AC: El acento sigue estando en la eficiencia energética, la seguridad y los nuevos refrigerantes con bajo potencial de calentamiento global. En México destaca el aumento en la demanda de aires acondicionados domésticos con tecnología Inverter. Uno de sus beneficios se encuentra el ahorro de electricidad, ya que ofrece a los consumidores al menos un 40 por ciento más de eficiencia energética, comparado con los sistemas convencionales. Esta eficiencia proviene de reducir la velocidad del compresor para así ajustar la velocidad sobre la demanda térmica requerida, lo que permite un consumo de energía menor en comparación con los equipos encendido-apagado que mantienen una velocidad fija constante.
Debo decir que la industria HVACR es bastante productiva en innovación. Por ejemplo, en cuanto a las tendencias en refrigeración comercial destaca el uso y aplicación de controles, válvulas y sensores para optimizar el correcto funcionamiento de los espacios refrigerados, así como el monitoreo de los sistemas de manera remota y en tiempo real.
Las afectaciones logísticas han exacerbado el incremento en la demanda de sistemas de aire acondicionado y refrigeración: “Actualmente, se registra una sobredemanda en la manufactura de equipos, lo que ha llevado a las empresas a buscar alternativas: incrementar los tiempos de producción, relocalizar nuevas plantas e invertir en tecnología para superar la escasez de componentes, en su mayoría provenientes de Asia”, afirma Allan Castañeda, vicepresidente de Aires Acondicionados de la Asociación Nacional de Fabricantes de Aparatos Doméstico (ANFAD).
El macrodesafío económico
De acuerdo con el informe Perspectivas de los mercados de materias primas, elaborado por el Banco Mundial, la suma de conflictos comerciales, financieros y militares en curso desembocó en un aumento en el precio de los energéticos y de las materias primas en el 2022, situación que permanecerá así hasta el 2024. Lo anterior afectará a buena parte de la operación de las industrias globales.
Materias primas estratégicas como el gas y el petróleo registraron aumentos entre del 25 al 55 por ciento. Mientras que metales como el níquel, platino, paladio y zinc tuvieron incrementos del 21 al 47 por ciento. Según el Banco de México (Banxico), en el primer trimestre de 2022, siete de cada 10 empresas enfrentan un incremento significativo en el costo de las materias primas. Adicionalmente, Banxico dio a conocer que la inflación del país durante julio del 2022 alcanzó su mayor nivel en lo que va del siglo. Con un incremento en los precios de 8.15 por ciento respecto al año previo, la tasa fue la más alta desde diciembre del año 2000, cuando la inflación anual registrada fue de 8.96 por ciento.
Los procesos inflacionarios han impactado la construcción de nuevas obras, uno de los principales indicadores de la salud de la industria HVACR nacional. De acuerdo con el Centro Nacional de Ingeniería de Costos de la Cámara Mexicana de la Industria de la Construcción (CMIC), de diciembre de 2021 hasta abril del 2022, el costo de obras subió 9.1 por ciento debido a la inflación.
La edificación de inmuebles comerciales y viviendas tuvieron un alza del 9 y 8.8 por ciento, respectivamente. Los materiales que registran incrementos de hasta 8.4 por ciento son el diésel, la varilla, el vidrio, el cemento y el tabique. La CMIC advierte que la producción de las empresas del sector está en su nivel más bajo desde el 2008, y no prevé una posible recuperación hasta el 2023.
En el caso de la industria HVACR, el impacto de la inflación y el alza en los costos de materias primas se evidencian en el precio del acero y el cobre, compuestos necesarios para la fabricación de equipos. El resultado es “un mercado HVACR bastante volátil en cuanto a los precios y la disponibilidad de productos terminados, independiente de la capacidad fabril. Estas limitaciones en la cadena de suministro generan oportunidades para algunos fabricantes, para otros, reflexiones muy importantes sobre el daño que generan”, añade el ingeniero Castañeda.
En el corto plazo, las empresas HVACR nacionales como extranjeras deberán lidiar con un entorno económico cambiante. No obstante, todo indica que la incertidumbre generalizada es también un incentivo para que la industria desarrolle más y mejores soluciones tecnológicas a mediano plazo: ”Eventualmente, creo que podremos alinear o alcanzar los niveles de fabricación anterior a la pandemia de coronavirus y así poder satisfacer la demanda actual”, prevé el vicepresidente de la ANFAD.
Innovación y normatividad, las mejores armas de la industria HVACR nacional
De acuerdo con la Comisión Nacional para el Uso Eficiente de la Energía (Conuee), México experimentó un crecimiento sin precedentes en la demanda de sistemas de climatización en los últimos veinte años, sobre todo en las regiones de clima cálido. Hoy en día, el confort térmico es el servicio energético que más electricidad consume en el sector residencial del país (por encima de la iluminación y la refrigeración), pues supone más del 35 por ciento del consumo total de los usuarios domésticos. Cabe recordar que dicho porcentaje a principios del presente siglo era tan sólo del 20 por ciento.
La Conuee anticipa que el consumo de energía por concepto de confort térmico seguirá creciendo debido a cuatro razones principales: 1) el cambio climático que está incrementando las temperaturas, 2) el efecto “isla de calor” en las ciudades, 3) el bajo nivel de equipamiento HVACR, y 4) la construcción de viviendas sin criterios de diseño que reduzcan la entrada del calor exterior.
Fuente: Encuesta Nacional sobre Consumo de Energéticos en Viviendas Particulares 2018 (Inegi).
Como señala la última Encuesta nacional sobre consumo de energéticos en viviendas particulares del Instituto Nacional de Estadística y Geografía (Inegi), el 45 por ciento de las viviendas en localidades urbanas del país utilizan ventiladores, mientras que en las localidades rurales este dato es del 41 por ciento (Figura 2).
En el caso de los sistemas de climatización, el Inegi contabilizó más de 7 millones de equipos de aire acondicionado en viviendas particulares habitadas. La región norte de México cuenta con el 48.1 por ciento, es decir, 5.6 millones de unidades. El sur representa el 12.4 por ciento, con 1.1 millones de equipos, mientras que el centro dispone sólo de 292 mil unidades, tan sólo el 1.3 por ciento del total (Figura 3).
De acuerdo con la ANFAD, una de las tendencias del mercado a mediano y largo plazo es el uso de la tecnología Inverter. Actualmente, la mitad de los aires acondicionados que se comercializan en México son minisplit Inverter. Esta tendencia, prevé el organismo, se reforzará en los siguientes años. De hecho, la ANFAD estima que la tecnología Inverter crezca a tal grado que ocupe el 70 por ciento de las ventas totales del segmento doméstico a mediano y largo plazo.
A la par de la llegada de tecnologías más eficientes, desde hace más de 20 años la Secretaría de Energía y la Conuee, en conjunto con la industria HVACR, han desarrollado y puesto en vigor una serie de Normas Oficiales Mexicanas (NOM) para diferentes equipos, que hoy incluyen los tipo ventana, centrales, minisplit encendido-apagado y los sistemas Inverter.
No cabe duda que los macrodesafíos antes mencionados están teniendo impactos sobre los sistemas de energía, el medio ambiente, la economía de los gobiernos y la productividad de la industria HVACR. No obstante, la buena noticia es que existen innovaciones tecnológicas y estrategias para satisfacer la demanda actual de enfriamiento de espacios con menos de la mitad del uso de energía y, al mismo tiempo, lograr costos en el ciclo de vida de los equipos más bajos para los usuarios.
Por último, hay en la población un entendimiento y sensibilización crecientes sobre la importancia de las soluciones que brinda la industria a la sociedad. Lo anterior empujará hacia el uso de refrigerantes ecológicos y de sistemas de climatización más eficientes y amigables con el medio ambiente: “La innovación HVACR responde a las necesidades de la población de mejorar la calidad del aire interior y, por ende, facilitar las actividades en la nueva normalidad. La pandemia trajo un nuevo enfoque para la industria en lo tocante al usuario final. El aire acondicionado se convirtió en una necesidad, incluso para quienes no contemplaban el uso de estos equipos, capaces de minimizar los riesgos a la salud”, concluye el ingeniero Allan Castañeda.
