في عام 1928 ، ابتكر Thomas Midgley Jr. أول غاز الكلوروفلوروكربون غير القابل للانفجار ، Freon (R-12). بعد اكتشاف أساليب التوليف الأفضل ، سيطرت CFCs مثل R-11 و R-12 و R-123 و R-502 على السوق.
الخروج من CFCs
في أوائل الثمانينيات من القرن الماضي ، اكتشف العلماء أن CFCs تسببت في أضرار كبيرة لطبقة الأوزون التي تحمي الأرض من الأشعة فوق البنفسجية ، وإلى ثقوب الأوزون على المناطق القطبية. أدى ذلك إلى توقيع بروتوكول مونتريال في عام 1987 الذي يهدف إلى التخلص التدريجي من CFCs و HCFC ولكنه لم يعالج المساهمات التي قدمتها HFCs لتغير المناخ. تم تسريع اعتماد HCFCs مثل R-22 ، و R-123 ، وهكذا تم استخدامه في معظم المنازل الأمريكية في مكيفات الهواء وفي المبردات من الثمانينات لأن لديهم إمكانية استنفاد الأوزون أقل بشكل كبير (ODP) من CFC ، ولكنهم لديهم لم يكن ODP ليس صفراً مما أدى إلى التخلص التدريجي في نهاية المطاف.
تم ترقية Hydrofluorocarbons (HFCs) مثل R-134a و R-143a و R-407a و R-407C و R-404A و R-410A (مزيج 50/50 من R-125/R-32) كبديل لـ CFCS و HCFCs في التسعينيات والألفينيات. لم تكن HFCs مستنفدة للأوزون ولكن لديها إمكانات الاحترار العالمي (GWPs) آلاف المرات أكبر من ثاني أكسيد الكربون مع عمر في الغلاف الجوي الذي يمكن أن يمتد لعقود. وهذا بدوره ، بدءًا من عام 2010 ، أدى إلى اعتماد المبردات في المعدات الجديدة من الهيدروكربون و HFO (hydrofluoroolefin) R-32 ، R-290 ، R-600A ، R-454B ، R-1234YF ، R-514A ، R- R- 744 (CO2) ، R-1234ZE و R-1233ZD ، والتي لديها كل من ODP من الصفر و GWP أقل. تسمى الهيدروكربونات و CO2 في بعض الأحيان المبردات الطبيعية لأنه يمكن العثور عليها في الطبيعة.
في عام 1996 ، تم إنشاء Eurammon ، وهي مبادرة أوروبية غير ربحية للمبردات الطبيعية ، وتشمل الشركات الأوروبية والمؤسسات وخبراء الصناعة.
في عام 1997 ، تم تضمين FCS و HFCs في بروتوكول Kyoto إلى اتفاقية الإطار حول تغير المناخ.
في عام 2000 في المملكة المتحدة ، دخلت لوائح الأوزون حيز التنفيذ والتي حظرت استخدام مبردات HCFC المستنفدة للأوزون مثل R22 في أنظمة جديدة. حظرت اللائحة استخدام R22 كسائل "أعلى" للصيانة بين عام 2010 للسائل البكر ومن عام 2015 للسائل المعاد تدويره.
معالجة غازات الدفيئة
مع الاهتمام المتزايد بالمبردات الطبيعية كبدائل للمبردات الاصطناعية مثل CFCs و HCFCs و HFCs ، في عام 2004 ، عملت Greenpeace مع شركات متعددة الجنسيات مثل Coca-Cola و Unilever ، ثم Pepsico وآخرون ، لإنشاء تحالف للشركات يسمى الثلاجات بشكل طبيعي! بعد أربع سنوات ، بدأ بن آند جيري من يونيليفر وجنرال إلكتريك في اتخاذ خطوات لدعم الإنتاج والاستخدام في الولايات المتحدة ، ويقدر أن ما يقرب من 75 في المائة من قطاع التبريد وتكييف الهواء لديه القدرة على تحويل المبردات الطبيعية.
في عام 2006 ، اعتمد الاتحاد الأوروبي لائحة على غازات الدفيئة المفلورة (FCS و HFCs) لتشجيع الانتقال إلى المبردات الطبيعية (مثل الهيدروكربونات). تم الإبلاغ عن ذلك في عام 2010 ويتم استخدام بعض المبردات كعقاقير ترفيهية ، مما يؤدي إلى ظاهرة خطيرة للغاية تعرف باسم إساءة الاستنشاق.
من عام 2011 ، بدأ الاتحاد الأوروبي في التخلص التدريجي من المبردات بإمكانية الاحترار العالمي (GWP) لأكثر من 150 في تكييف الهواء للسيارات (GWP = 100 سنة الاحترار من كيلوغرام واحد من الغاز نسبة إلى كيلوغرام واحد من ثاني أكسيد الكربون) مثل المبرد HFC-134A (المعروف باسم R-134A في أمريكا الشمالية) التي لديها GWP من 1526. في نفس العام قررت وكالة حماية البيئة لصالح المبرد الآمن للأوزون والمناخ لتصنيع الولايات المتحدة.
وضعت دراسة أجريت عام 2018 من قبل المنظمة غير الربحية "سحب" إدارة المبردات المناسبة والتخلص منها في الجزء العلوي من قائمة حلول تأثير المناخ ، مع تأثير مكافئ للقضاء على أكثر من 17 عامًا من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الأمريكية.
في عام 2019 ، تشير التقديرات إلى أن CFCs و HCFCs و HFCs كانت مسؤولة عن حوالي 10 ٪ من التأثير الإشعاعي المباشر من جميع غازات الدفيئة البشرية منذ فترة طويلة ، وفي نفس العام نشرت المقدمة الإرشادية الجديدة الجديدة ، ولكن العديد من البلدان لم تصدق بعد تعديل كيغالي.
مع بدء تشغيل HFCs لعام 2020 (بما في ذلك R-404A و R-134A و R-410A) ، يتم استبدال أنظمة تكييف الهواء السكنية ومضخات الحرارة بشكل متزايد باستخدام R-32. هذا لا يزال لديه GWP لأكثر من 600. تستخدم الأجهزة التقدمية المبردات ذات التأثير المناخي تقريبًا: R-290 (البروبان) ، R-600 (Isobutane) أو R-1234YF (أقل قابلية للاشتعال ، في السيارات). في التبريد التجاري أيضًا يمكن استخدام CO2 (R-744).
خصائص مرغوب فيه
سيكون المبرد المثالي هو: غير التآكل ، غير السامة ، غير القابل للاشتعال ، مع عدم استنفاد الأوزون وإمكانات الاحترار العالمي. ويفضل أن يكون طبيعيا مع التأثير البيئي المنخفض والمنخفض. يحتاج أيضًا إلى: نقطة غليان تقل إلى حد ما من درجة الحرارة المستهدفة (على الرغم من أنه يمكن ضبط نقطة الغليان عن طريق ضبط الضغط بشكل مناسب) ، وارتفاع حرارة من التبخير ، وكثافة معتدلة في شكل سائل ، وكثافة عالية نسبيًا في شكل غازي (والتي يمكن تعديلها أيضًا عن طريق ضبط الضغط بشكل مناسب) ، ودرجة حرارة حرجة عالية. يجب تجنب ضغوط عالية للغاية. يعالج المبردات الأحدث مسألة الأضرار التي تسببت فيها CFCs في طبقة الأوزون والمساهمة التي تقدمها HCFCs لتغير المناخ ، لكن البعض يثير مشاكل تتعلق بالسمية و / أو القابلية للاشتعال.
Shenyang Zhongda Huanxin Technology Technology ، Ltd.
11 أغسطس 2022