Até a década de 1980, muitos fluidos refrigerantes que causavam danos ao meio ambiente e à atmosfera eram largamente utilizados por falta de conhecimentos destes sérios problemas. Com as descobertas que mostraram estas perturbações, novos produtos menos danosos começaram a ser desenvolvidos.
A síntese do R-12, por exemplo, usado em larga escala em geladeiras domésticas antes da conscientização ambiental, foi um salto tecnológico responsável pelo rápido desenvolvimento de aparelhos domésticos e comerciais que se utilizavam de refrigeração. No entanto, diversos refrigerantes clorados (CFC e HCFC) tais como o R-11, R-12, R-22 e R-502, produzidos sem restrições até o início da década de 1980, foram identificados como os causadores de perturbações climáticas sérias. Um dos efeitos mais danosos era na camada de ozônio.
Embora o ozônio seja letal quando aspirado em grandes doses, na atmosfera terrestre ele atua com um filtro, absorvendo parte da radiação ultravioleta prejudicial à vida animal e vegetal na Terra. O cloro presente na composição de alguns refrigerantes funciona como um catalisador promovendo a destruição de milhares de moléculas de ozônio por uma única molécula de cloro.
Para eliminar estes efeitos nocivos, foi assinado em 1987, pela maioria dos países o Protocolo de Montreal que fixou o cronograma de redução progressiva e de eliminação da produção e do uso das substâncias que afetam a camada de ozônio, com ênfase nos HCFCs cujo efeito era mais acentuado.
Logo começaram a surgir os substitutos ecológicos chamados HFC. Por exemplo, o R-12 das geladeiras foi substituído em muitos países pelo R-134a e o R-502 muito usado em freezers comerciais pelo R-404A.
O refrigerante por excelência para chillers era – e continua sendo – o R-22. É um CFC com índice de degradação da camada de ozônio vinte vezes menor que o do R-12 e cuja utilização é permitida até o ano de 2030 pelo Protocolo de Montreal. É uma substância pura, bem conhecida, de fácil manuseio, largamente disponível e ainda amplamente utilizada.
As alternativas ecológicas consideradas para substituir o R-22 são os HFC’s conhecidos como R-407C, R-134a.
O R-407C tem um coeficiente de eficácia similar ao R-22. Entretanto é bem mais caro e tem a desvantagem de ser uma mistura zeotrópica de outros refrigerantes (R-32, R-125 e R134a). Como decorrência, o processo de mudança de fase não ocorre em temperatura e pressão constantes (glide).
Além disto, no caso de vazamentos, pode ocorrer um desbalanceamento na composição – um componente desaparece antes dos outros – o que obriga a uma substituição completa da carga de refrigerante.
O R-134a, apesar de ser uma substância pura e de ser mais barato que o R-407C, tem um coeficiente de eficácia bem menor que o R-22. Desta forma, para a mesma capacidade de refrigeração o compressor deverá ser até 65% maior, com evidente impacto nos custos.
Um outro aspecto importante é que o óleo lubrificante do compressor recomendado quando se utiliza o R-134a ou o R-407C é um Óleo Poliol Éster, que deve ser manuseado com muito cuidado por ter a tendência de absorver umidade (higroscópico). O R-22 pode ser utilizado com óleo mineral.
