La refrigeración con hielo en edificios reduce el consumo energético y mejora el bienestar

Bajo los cimientos de Eleven Madison, un emblemático rascacielos en el corazón de Manhattan, tiene lugar una operación silenciosa pero revolucionaria que cambia la dinámica de la refrigeración urbana. Mientras la ciudad apaga sus luces y disminuye la demanda eléctrica por la noche, este edificio activa un mecanismo capaz de transformar la energía en frío eficiente. Se trata del sistema de refrigeración basado en hielo, una tecnología desplegada por Trane Technologies Commercial HVAC, que está redefiniendo la gestión térmica en espacios comerciales de gran escala.

El proceso inicia al anochecer, cuando la demanda y el costo de la electricidad caen considerablemente. En ese momento, una gigantesca máquina se pone en marcha para congelar agua y formar hasta 500.000 libras de hielo antes del amanecer. Esta reserva permanece intacta hasta que comienza la jornada, y los neoyorquinos encienden masivamente sus aires acondicionados para contrarrestar el calor. Mientras otros edificios dependen del esfuerzo continuo de equipos de aire acondicionado tradicionales y elevan el consumo energético de la ciudad a su punto máximo, Eleven Madison utiliza el frío acumulado en el hielo para enfriar el aire que se distribuye por sus múltiples pisos, satisfaciendo la demanda térmica de manera mucho más eficiente.

La clave de este sistema radica en su capacidad para desplazar el uso intensivo de energía a horarios de baja demanda, específicamente durante la madrugada. Esto genera un doble beneficio: no solo permite aprovechar tarifas eléctricas reducidas durante la noche, sino que contribuye a reducir la presión sobre la red en las horas pico diurnas, cuando el consumo llega a representar hasta el 70% de la energía disponible solo por el uso de la refrigeración en Nueva York hacia el final de la primavera y durante el verano. La máquina de Trane bombea aire sobre el hielo generado y lo dirige por el sistema de ventilación del edificio, disminuyendo drásticamente la necesidad de electricidad durante el día.

Frente al aire acondicionado tradicional, la diferencia resulta significativa. Los sistemas convencionales de enfriamiento dependen directamente de la energía suministrada en el instante de su uso y su funcionamiento se intensifica justo cuando la demanda en la ciudad está en su punto más alto. Esto provoca no solo elevados gastos de energía sino también un sobrecalentamiento de la red eléctrica, lo que puede llevar a episodios de cortes o a costos tarifarios aún mayores.

En cambio, la solución basada en hielo de Trane permite que edificios como Eleven Madison operen durante el día usando la energía almacenada en forma de frío, descongestionando la red y ofreciendo un rendimiento más rentable. De acuerdo con la compañía, este sistema es capaz de reducir los costos de refrigeración hasta en un 40%, una cifra relevante cuando se espera que los gastos por este concepto en Estados Unidos alcancen sus niveles más altos en una década.

Esta automatización del proceso de enfriamiento y su traslado a horarios de menor demanda no solo tiene implicaciones financieras, sino que afecta directamente la forma en que la economía energética moderna funciona. Actualmente, el modelo dominante se basa en una demanda muy variable, que obliga a la red eléctrica a responder a picos diarios intensos, particularmente durante las horas laborales. Esta característica exige que las fuentes de energía sean flexibles, almacenable y fácilmente despachables, condiciones que tradicionalmente han favorecido a los combustibles fósiles sobre opciones más limpias. Si la demanda energética pudiera estabilizarse —es decir, si la diferencia entre horas pico y valle se redujera—, sería considerablemente más sencillo integrar más energías renovables como la solar y la eólica, cuyos aportes a la red dependen de factores naturales y horarios fijos.

El ejemplo de Eleven Madison y otros edificios similares (actualmente unos 4.000 en todo el mundo usan sistemas de hielo de Trane Technologies, de acuerdo con la empresa) ilustra que es posible equilibrar la demanda energética máxima, haciendo que la transición hacia fuentes renovables sea más factible y eficiente. Este tipo de estrategias pueden ayudar a distribuir el consumo energético de manera más uniforme a lo largo del día, abriendo espacio para una progresiva descarbonización de la economía.

A pesar de las ventajas demostradas por esta tecnología, su implementación presenta límites claros. Por ahora, el sistema de elaboración industrial de hielo enfocado en grandes cantidades de refrigeración solo está disponible para edificaciones comerciales de gran escala, donde la inversión inicial y el espacio necesario para almacenar el hielo resultan viables. En palabras de Holly Paeper, presidenta de Trane Technologies Americas, solo una pequeña fracción de los seis millones de edificios comerciales en Estados Unidos cuenta con acciones semejantes, dejando un amplio margen para su expansión futura.

En el ámbito doméstico, soluciones idénticas no están aún al alcance del consumidor promedio. No obstante, existen alternativas con principios similares: las bombas de calor residenciales. Estas máquinas permiten calentar y enfriar los hogares según la demanda y pueden generar ahorros sustanciales en comparación con equipos convencionales. Aunque no replican exactamente el almacenamiento estacional de frío como el sistema de hielo, avanzan en la democratización de tecnologías eficientes y en la reducción de los picos de consumo residencial.

De este modo, la combinación de innovación tecnológica y estrategias de almacenamiento se perfila como parte crucial del futuro energético, en el que la eficiencia y la sostenibilidad pueden ir de la mano, siempre y cuando existan esfuerzos por ampliar su alcance y accesibilidad tanto para edificios empresariales como para hogares comunes.