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在环境保护署的新规定的背后,清洁冷却剂,如氢氟碳化物

储存制冷装置
水瓶座工作室

美国环境保护局是搬到消除一类广泛用作冰箱,空调和热泵中的冷却剂。

如果这感觉像Déjàvu,那应该是。

这些化学品,称为氢氟烃或氢氟碳化合物在20世纪90年代被商业化更换早期制冷剂是基于含氯氟烃的。氯氟烃正在破坏地球大气层高处的臭氧层,这是保护生命免受太阳有害紫外线辐射的必要条件。

氢氟碳化合物比氟氯化碳少量有害,但他们创造了另一个问题 - 他们有一个强大的热捕获效果这是有助于全球变暖。

一些各国已宣布计划在过去几年中逐步淘汰氢氟碳化物。环保局在国会投票, 是提出联邦法规从2022年开始削减氢氟碳化物的生产和进口,并计划在15年内将氢氟碳化物的生产和使用减少85%。

让我们仔细看看HFC是什么,下一个可能替换它们。

HFCS如何保持房间和食物酷

冰箱和空调使用称为热泵的技术。它听起来几乎是神奇的 - 热泵使用能量将热量从寒冷的地方带出来并将其倾倒在温暖的地方。

这是冰箱如何运作:过去的液体 - 氟氯化碳回落,现在HFCS - 在冰箱的墙壁上循环,吸收环境热量以防止冰箱冷却。随着这种液体吸收热量,它蒸发。将得到的蒸汽泵送到冰箱背面的线圈上,在那里将其冷凝回到液体的压力下。在该过程中,从冰箱内吸收的热量被释放到周围的房间。空调和家用热泵正是相同的:它们使用电动式压缩机和蒸发器将热量移动到房屋中。

选择用于冰箱的合适流体意味着通过改变流体上的压力,找到可以蒸发和冷凝在右温度下的物质。

氟氯化碳似乎完美地适应账单。它们没有与管道或压缩机反应以腐蚀设备,以及他们没有毒性或易燃

不幸的是,氟氯化碳的化学稳定事实证明是威胁全世界的问题,因为在20世纪80年代发现的科学家。泄露氟氯化碳,主要来自丢弃的设备,长期留在大气中。最终他们走向平流层的路,在那里他们最终被紫外线辐射从太阳辐射摧毁。但是,当他们分解时,它们会产生与保护臭氧反应的氯,让危险辐射到地球表面。

在20世纪90年代淘汰氟氯化碳的生产以保护臭氧层时,开发了新的制冷剂,行业转移到HFC。

为什么HFC是一个气候问题

氢氟碳化合物类似于氯氟烃,但在空气中活性更强,因此它们永远不会到达平流层,在那里它们可能会损害地球的辐射防护层。它们在很大程度上把世界从即将到来的臭氧灾难中拯救了出来,而且它们随处可见于冰箱和热泵中。

虽然高果糖玉米糖浆的化学反应性防止它们消耗臭氧层,它们的分子结构允许它们吸收大量热辐射,使它们成为温室气体。就像类固醇中的二氧化碳一样,氢氟碳化物非常擅长捕捉地球发出的红外光子。其中一些辐射能使气候变暖。

与二氧化碳不同,反应性HFC在空气中的化学消耗,因此它们仅在十年或两个中温暖气候。但是一点点还有很长的路 - 每种HFC分子吸收数千次作为二氧化碳分子的热量,使其具有强大的气候污染物。

HFC数据图表

氟氯烃排放量正在增加。图表显示了预期的增长,没有控制措施。来源:荷兰国家公共卫生研究院和环境研究所

HFCS.从废弃的冷却设备泄漏估计占全球温室气体排放量的约4% - 航空的两倍多。

这就是为什么是时候退役HFC,并为替代制冷剂换掉它们。他们已经完成了保存臭氧层的工作,但现在恒平氟氯烃是短期全球变暖的主要贡献者,以及他们的使用一直在增加随着全球降温需求的增加。

什么可以取代hfcs?

因为它们是如此强大而短暂的,停止生产和使用氢氟碳化合物可以有一个显着的冷却效果在接下来的几十年内的气氛中,作为世界的购买时间将其从化石燃料的能源供应转换为清洁来源。

好消息是有替代制冷剂

氨水和烃如丁烷在室温下蒸发,并以20世纪初以来已用作制冷剂。这些气体是短暂的,但它们有一个缺点。它们的更大的反应性意味着它们的压缩机和管道必须具有更大的耐腐蚀性和泄漏来安全。

化学工业一直在开发新的替代品,旨在对人类和气候都更安全,但正如我们看到的氟氯化碳和氢氟碳化物,惰性化学品可能会产生意想不到的后果。一些行业领袖支持逐步淘汰氢氟碳化物的努力,包括基加利修正案——2016年签署的全球减少氢氟碳化物使用的国际协议尚未被美国批准批准

所以,是时候使用另一代冷却设备了。就像我们的电视、音响设备和灯泡在过去几十年里的演变一样,我们的冰箱和空调将被一波新的改进产品所取代。新冰箱的外观和工作方式将和我们习惯的一样,但它们对气候系统的调节要温和得多。

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