Modelo de 7 fuerzas

Instrucciones de uso del modelo

Es necesario cuantificar las fuerzas para obtener un equilibrio y detectar el desarrollo temporal. A menudo, resulta muy complejo calcular valores específicos y muchos de los factores son difíciles de predecir e, incluso, puede que no rindan del mismo modo con las mismas métricas. Por lo tanto, resulta mucho más eficaz un enfoque cualitativo como utilizar el modelo en un taller con expertos de la empresa y cuantificar las fuerzas de una manera sencilla (por ejemplo, asignando números del 1 al 3, etc.). Este enfoque puede aportar más información basada en las tendencias y, lo que es más importante, facilitar un debate estructurado.

La refrigeración y, en los climas cálidos, el aire acondicionado son vitales para que la humanidad mantenga y desarrolle la sociedad. La seguridad alimentaria es un valor fundamental que ha impulsado el desarrollo histórico de la refrigeración. La productividad y el confort son ventajas de los avances producidos en el ámbito de la climatización. En consecuencia, durante el último siglo se han desarrollado tecnologías para satisfacer estas necesidades. En ese momento, la relación riesgo-beneficio era aceptable, pero los accidentes causados por fugas de refrigerantes inflamables o tóxicos condujeron al desarrollo de refrigerantes «seguros». La introducción de los refrigerantes CFC y, más tarde, de los HCFC resolvió importantes problemas de seguridad, pero sus riesgos medioambientales no se tuvieron en cuenta hasta los años setenta. Se hicieron evidentes las graves consecuencias del uso continuado de los CFC, lo que condujo a un acuerdo para su retirada progresiva en todo el mundo. La solución al problema de las sustancias que agotan la capa de ozono se encontró con el desarrollo de los HFC, que no planteaban problemas de seguridad. Sin embargo, como sabemos hoy en día, los HFC se convertirían en uno de los principales responsables del calentamiento global a menos que se pudieran desarrollar y aplicar nuevas tecnologías.

Ahora, la cuestión es saber qué impulsará el desarrollo de estas nuevas tecnologías y, lo que es más importante, a qué velocidad. El escenario ideal sería un régimen mundial para definir los límites de la legislación nacional y que proporcionase a la industria una igualdad de condiciones y la motivación para invertir y desarrollar productos. El Protocolo de Montreal ha sido un buen ejemplo de cómo un régimen mundial puede motivar eficazmente los cambios tecnológicos. El protocolo de Kioto no resultó eficaz debido a la falta de compromiso mundial y a un alcance mucho más complicado, que solo se ocupaba indirectamente de los HFC. Finalmente, en 2016 se añadió al Protocolo de Montreal una reducción gradual del uso de HFC.

Hoy en día, la industria tiene que desarrollar productos para muchas soluciones de refrigerantes dentro de cada aplicación. En cada caso, corresponde a los fabricantes decidir si los productos deben desarrollarse y, en caso afirmativo, decidir qué tipo de productos. Es necesario disponer de componentes homologados para nuevas aplicaciones que utilicen refrigerantes de bajo GWP. Como fabricante de componentes, Danfoss se ha enfrentado en las últimas décadas a los retos de desarrollar y comercializar componentes para nuevos refrigerantes. Este escenario es siempre complejo, ya que implica retos técnicos, cuestiones de seguridad que deben gestionarse de forma controlada, así como el desafío de elegir las prioridades y los plazos en un marco regulatorio complejo e incierto.

El equilibrio de fuerzas que impulsa el desarrollo

La innovación surge de las nuevas oportunidades normativas que permiten crear valor. Si los precios de la energía son muy bajos, no se buscará ninguna solución eficiente desde el punto de vista energético y, si la legislación no obliga a desarrollar nuevos refrigerantes y sistemas, no ocurrirá nada a pesar de la optimización de los costes y de la logística. En cuanto a la tecnología fundamental, la refrigeración y el aire acondicionado han sido durante muchos años sectores con modestas tasas de innovación. Muchos conceptos se utilizan desde hace décadas, por lo que la producción y la logística están maduras y muy optimizadas. La mayor parte de la innovación ha llegado a través de la electrónica, de nuevo, debido a una cuestión de costes y logística. Sin embargo, durante los últimos diez años, han surgido en la industria chispas de innovación no impulsada por los costes, debido a las demandas de eficiencia energética y de nuevos refrigerantes. La introducción de cambios drásticos en los controles y los componentes al utilizar nuevos refrigerantes consume mucho tiempo y resulta caro. Desde un punto de vista empresarial, el mercado puede ser extremadamente pequeño y, además, estar regulado por diversas normativas locales que dificulten la aplicación de planes de negocio viables. Todavía no se ha alcanzado el momento en el que se vislumbrará una luz de viabilidad para un desarrollo progresivo. A menudo, los proyectos que abarcan productos de bajo GWP han sido categorizados como estratégicos o de alto riesgo. Llámense como se llamen, estos proyectos pioneros son necesarios para nuestro sector y llaman la atención de las fuerzas emprendedoras de nuestra empresa. Las nuevas ideas desarrolladas en colaboración con universidades y clientes, así como la reutilización de conceptos probados en combinación con nuevos y exigentes materiales, han marcado el desarrollo de las válvulas de CO₂ de Danfoss durante la última década.

Siete factores de impulso diferentes resultan importantes para la decisión de desarrollar nuevos productos. En un mercado maduro, habrá un equilibrio entre estas fuerzas y los resultados del desarrollo progresivo.

Este equilibrio se ve interrumpido por fuerzas externas al mercado, como las preocupaciones medioambientales, lo que da lugar a una nueva legislación que exige innovación y, de repente, cambia todo el panorama. Esto es exactamente lo que sucede cuando los refrigerantes de bajo GWP se vuelven necesarios por razones medioambientales. Las normas y la legislación se convierten en factores de impulso.

El equilibrio de fuerzas que impulsa el desarrollo
Normas y legislación

Las normas y la legislación constituyen el mecanismo predominante para impulsar el desarrollo en una determinada dirección. Las prohibiciones, los impuestos y, hasta cierto punto, los acuerdos voluntarios han demostrado ser muy eficaces. Esto crea la confianza necesaria para que la industria invierta recursos en los procesos de desarrollo.

Si se examina el panorama legislativo mundial, se observará una situación muy fragmentada. En la UE existen normativas e impuestos elevados que van más allá del Protocolo de Montreal, mientras que los EE. UU. y Asia siguen de cerca las obligaciones del Protocolo de Montreal. Varios países ofrecen incentivos para el uso de tecnologías verdes, ya sea mediante apoyo financiero directo o modificando la demanda de eficiencia. La mayoría de las regiones y los países tratará de permitir que la industria cumpla con sus legislaciones invirtiendo en programas de investigación con la participación de la propia industria. La inversión en programas de investigación centrados en la reducción de los impactos medioambientales —ya se trate de eficiencia energética o de refrigerantes de bajo GWP— ha dado lugar a excelentes empresas derivadas en la industria. Las universidades proporcionan un excelente entorno precompetitivo en el que se evalúan las nuevas tecnologías antes de su posible adopción por la industria. No obstante, si bien las diferencias en materia de normas y legislación pueden suponer una ventaja temporal para algunos países o regiones, a largo plazo, un creciente mosaico de normas y legislaciones divergentes no resultará en modo alguno beneficioso a nivel mundial. Si el mosaico de normativas sigue creciendo y difiere de un país a otro, la complejidad del mercado aumentará, sin añadir ningún valor. La probabilidad de una mayor armonización internacional aumenta con la enmienda del Protocolo de Montreal sobre la reducción gradual del uso de los HFC. Así, aunque las diferentes regiones resuelvan los desafíos de la reducción gradual por diferentes medios, el desarrollo tecnológico apuntará en la misma dirección.

Normas y legislación
El impulso legislativo: un ejemplo en la UE

En 2002, la UE introdujo la Directiva MAC y, en 2004, la Directiva sobre gases fluorados. La Directiva MAC, que prohíbe los refrigerantes cuyo nivel de GWP supere un valor de 150, generó un impulso para el desarrollo de nuevas soluciones que reemplazasen el R134a en el aire acondicionado automovilístico. En 2003, Dinamarca añadió un impuesto muy elevado sobre los HFC y, en 2007, se añadió un tope máximo de carga de 10 kg de HFC, lo que restringe todavía más los requisitos de la Directiva sobre gases fluorados. Esto obligó a la industria de distribución alimentaria a buscar alternativas a los refrigerantes HFC e inició el desarrollo de sistemas de refrigeración basados en el CO₂. De hecho, surgieron nuevos constructores de sistemas que se convirtieron en empresas de éxito. Resulta interesante echar un vistazo al desarrollo tecnológico generado en el contexto de esta aplicación.

En el período de 2001-2005, se construyó la primera generación de sistemas con CO₂ para supermercados, principalmente, con sistemas en cascada que todavía utilizaban HFC o hidrocarburos en la parte superior. Entre 2005 y 2009, se instalaron alrededor de 300 sistemas transcríticos en el norte de Europa /1//2/. El mercado danés era especialmente favorable a la introducción de estos sistemas en las tiendas de nueva construcción, ya que no existía otra opción realista. Un caso muy bien documentado, el de la cadena danesa de supermercados Fakta, ha demostrado que las soluciones de CO₂ han evolucionado de sistemas de primera a segunda generación. Mientras que los sistemas de primera generación presentaban dificultades para competir con las soluciones convencionales de HFC, los sistemas de segunda generación mostraban un rendimiento notablemente mejor e, incluso, superaban en eficiencia energética a las soluciones de HFC. Sin embargo, a pesar de que esto no es ninguna sorpresa y resulta esperable en el caso de las nuevas tecnologías, también demuestra que estas últimas pueden tener dificultades para competir con las soluciones maduras a menos que la legislación las ayude.

El impulso legislativo: un ejemplo en la UE
Complejidad e inversiones

Todas las empresas se enfrentan al reto de optimizar el uso de sus recursos y la elección obvia siempre apunta al retorno de la inversión más seguro y rápido posible. Existen miles de fabricantes de sistemas de refrigeración y aire acondicionado. En un entorno tan competitivo, es arriesgado para una empresa desarrollar nuevos productos utilizando nuevos refrigerantes dentro de un mercado con fragmentación normativa y legislativa, así como con unas perspectivas inciertas. Incluso muchas grandes empresas dudan a la hora de proceder hasta que saben que la normativa obligará a sus competidores a adoptar medidas similares.

Un marco normativo y legislativo fragmentado da lugar a diferentes escenarios de partida para los actores de la industria. En primer lugar, dependiendo de la legislación principal del mercado, algunas empresas verán buenas oportunidades en los cambios tecnológicos, mientras que otras con bajas cuotas de mercado no serán tan proclives a los desarrollos.

Coste del ciclo de vida

El coste medio acumulado del ciclo de vida (LCC) de un producto es una medida común para evaluar las tecnologías y determinar las normas mínimas de rendimiento (MEPS). La selección de refrigerantes afecta seriamente a esta medida por su índice de rendimiento calorífico natural y otras propiedades físicas como la viscosidad, las propiedades de transferencia de calor, etc. Sea cual sea el refrigerante seleccionado, deberá vislumbrarse una solución viable respecto al coste de su ciclo de vida. Al final, solo una minoría puede permitirse pagar más por las soluciones ecológicas. La pregunta más difícil siempre es saber cómo evolucionará el coste del ciclo de vida a medida que la tecnología se desarrolle. La experiencia con el CO₂ como refrigerante indica claramente que el coste de su ciclo de vida ha evolucionado mejor de lo previsto.

Capacidad técnica

La capacidad técnica para desarrollar nuevos productos para nuevos refrigerantes con una mayor eficiencia energética es un factor básico necesario. Debe disponerse de competencias en el ámbito de la ciencia de los materiales, los procedimientos de ensayo y las prácticas de ingeniería. Con el desarrollo progresivo, esto no suele plantear ningún problema, pero en el caso del CO₂ transcrítico, las soluciones desarrolladas no se basaban en conocimientos generales. El desarrollo de compresores y controles ha pasado por una década de intenso despliegue de competencias. Las reiteraciones entre el diseño y la retroalimentación de la aplicación llevan su tiempo. Las soluciones recientes resultan peligrosas para las nuevas tecnologías, especialmente cuando estas compiten directamente con otras soluciones maduras y optimizadas existentes. De todos modos, desde la introducción de los refrigerantes seguros hace 80 años, no debería ser necesario mencionar que el desarrollo tecnológico general dentro de nuestro sector se encuentra en una etapa en la que casi todos los tipos de refrigerantes pueden ser tratados de una manera segura y optimizada respecto al coste de su ciclo de vida.

Conciencia del riesgo

Mientras que los componentes y controladores de CO₂ suponen un reto desde un punto de vista técnico debido a las altas presiones y a los problemas de compatibilidad de materiales, los hidrocarburos plantean una situación aún más compleja. Termodinámicamente, los hidrocarburos están, por naturaleza, muy cerca de los HFC o HCFC. Por ejemplo, a menudo se ha dicho que el R290 es un sustituto directo del R22, una afirmación que es peligrosamente engañosa en un sentido amplio. Técnicamente, las propiedades del R290 son similares a las del R22, pero desde el punto de vista de la seguridad deben tomarse precauciones especiales. Esto quiere decir, en particular, que los técnicos de mantenimiento que durante décadas pueden haber estado dando servicio a sistemas no inflamables de repente tienen que cambiar de hábitos en sistemas que, básicamente, tienen el mismo aspecto y rendimiento. Como proveedor de componentes, es muy importante asegurarse de que los mercados estén preparados para manejar hidrocarburos antes de aprobar su venta y de que los fabricantes de sistemas puedan demostrar que cumplen las normas de seguridad existentes.

El siguiente gráfico muestra el proceso utilizado para la aprobación de los estándares internos de Danfoss para componentes de hidrocarburos. Un perito de seguros realiza y aprueba una evaluación exhaustiva de los riesgos. La evaluación de riesgos incluye varias situaciones (ejemplos) que, al final, dan como resultado homologaciones de tipo de producto y exigencias a los productos. Se evalúan los estándares regionales y, en función de estos, se establecen limitaciones geográficas.

Un factor importante en la cuestión del riesgo es la valoración del riesgo percibido frente al riesgo real. En el siguiente gráfico se explica este principio. Las decisiones correctas para crear valor para la sociedad deben mantener el equilibrio adecuado entre el riesgo percibido y el real. Las nuevas aplicaciones de refrigerantes siempre se percibirán con recelo, pero a medida que pase el tiempo, los riesgos reales y percibidos convergerán. Las tecnologías maduras pueden incluso llegar a percibirse como menos peligrosas de lo que son en realidad: podemos encontrar varios ejemplos en nuestra sociedad moderna, como en el caso de la conducción de automóviles. Como se ilustra en el gráfico, estos nuevos refrigerantes y soluciones comienzan con un riesgo para la seguridad y un riesgo financiero mayores que los refrigerantes y las soluciones más generalizados hoy en día, y el riesgo percibido es incluso mayor que su riesgo real. Con el tiempo, es probable que los nuevos sistemas creen confianza en un mercado más amplio y un buen historial de seguridad podría hacer que tanto los usuarios del sistema como el público en general perciban que el riesgo es menor. A medida que el sector del mantenimiento aprenda a trabajar con los nuevos sistemas, el riesgo real también tenderá a disminuir.

Conciencia del riesgo
Viabilidad comercial

La viabilidad comercial implica la capacidad del mercado de adaptarse a una nueva tecnología. Este factor influye inversamente sobre la legislación, ya que ningún país cerraría su propio mercado debido a la falta de competencias en materia de servicios para las nuevas tecnologías. La formación desempeña un papel importante en la preparación de los mercados para la introducción de nuevas tecnologías. La escasez de personal de mantenimiento capacitado aumentaría el riesgo de accidentes y el coste de ciclo de vida proyectado no alcanzaría los niveles esperados. Sin embargo, como ejemplo no directamente relacionado con los refrigerantes, un control in situ de las bombas de calor en el mercado danés mostró que un número sorprendentemente alto de bombas de calor producía un índice de rendimiento calorífico demasiado bajo. La razón se encontraba en la instalación y el ajuste de las bombas de calor, donde los instaladores no entendían la relación entre las temperaturas y el índice de rendimiento calorífico. Esta misma situación podría darse con los sistemas con CO₂, en los que la eficiencia energética depende en gran medida de la configuración del sistema. No cumplir con las expectativas es muy perjudicial para una nueva tecnología y, a menudo, no se le dará una segunda oportunidad. Hoy en día, la formación y la capacitación se reconocen como dos de los factores más importantes para la introducción en los mercados de los refrigerantes de bajo GWP.

Desarrollo normativo

La elaboración de normas está avanzando hacia una mayor aceptación de los refrigerantes inflamables. El siguiente gráfico presenta una visión general del desarrollo de las principales normas y la inclusión de los refrigerantes inflamables.

Desarrollo normativo