Kühlproblem:HFKW waren der „sicherere“ Ersatz für eine andere schädliche Chemikalie in Kühlschränken und Klimaanlagen – was kommt als Nächstes, da ein Vertrag nun den Ausstieg aus ihnen vorsieht?

Die USADer Senat stimmte für die Ratifizierung eines internationaler Vertrag am Sept.21.02.2022, vereinbart, eine Klasse klimaerwärmender Chemikalien auslaufen zu lassen, die häufig als Kühlmittel in Kühlschränken, Klimaanlagen und Wärmepumpen verwendet werden.

Wenn Sie das Gefühl eines Déjà-vu verspüren, wundern Sie sich nicht.

Diese als Fluorkohlenwasserstoffe oder HFCs bezeichneten Chemikalien wurden in den 1990er Jahren als … vermarktet Ersatz für frühere Kältemittel die auf Fluorchlorkohlenwasserstoffen oder FCKW basierten.FCKW zerstören die Ozonschicht hoch in der Erdatmosphäre, die für den Schutz des Lebens vor der schädlichen ultravioletten Strahlung der Sonne unerlässlich ist.

HFKW sind weniger schädlich als FCKW, aber sie verursachen ein weiteres Problem – sie haben ein starker wärmespeichernder Effekt das trägt zur globalen Erwärmung bei.

Wenn HFKW weltweit schrittweise reduziert werden können – wie viele Länder haben zugestimmt, im Rahmen der Kigali-Änderung des Montrealer Protokolls von 2016 den Vertrag gerecht zu machen Von den USA ratifiziertSenat über eine parteiübergreifende Abstimmung – das wäre Vermeiden Sie etwa ein halbes Grad Celsius des Temperaturanstiegs im Vergleich zur vorindustriellen Zeit. China, ein großer Hersteller dieser Chemikalien, ratifizierte die Änderung mit Wirkung vom September.15. 2021.Und die USAUmweltschutzbehörde abgeschlossen eine Regel im Jahr 2021, um die Produktion und Importe von HFKW zu drosseln.

Werfen wir einen genaueren Blick darauf, was HFKW sind und was sie als nächstes ersetzen könnte.

Wie HFKW Räume und Lebensmittel kühl halten

Kühlschränke und Klimaanlagen verwenden eine Technologie, die als Wärmepumpe bekannt ist.Es klingt fast wie ein Wunder – Wärmepumpen nutzen Energie, um einem kalten Ort Wärme zu entziehen und an einem warmen Ort abzugeben.

Hier ist wie ein Kühlschrank funktioniert:Eine Flüssigkeit – früher FCKW, heute HFKW – zirkuliert in den Wänden des Kühlschranks und absorbiert die Umgebungswärme, um den Kühlschrank kühl zu halten.Da diese Flüssigkeit die Wärme aufnimmt, verdampft sie.Der entstehende Dampf wird zu den Spulen auf der Rückseite des Kühlschranks gepumpt, wo er unter Druck wieder zu einer Flüssigkeit kondensiert.Dabei wird die im Inneren des Kühlschranks aufgenommene Wärme an den umgebenden Raum abgegeben.

Klimaanlagen und Wärmepumpen für Privathaushalte bewirken dasselbe:Sie verwenden elektrisch betriebene Kompressoren und Verdampfer, um Wärme in ein Haus hinein oder aus einem Haus heraus zu transportieren.

Die Wahl der richtigen Flüssigkeit für einen Kühlschrank bedeutet, eine Substanz zu finden, die bei den richtigen Temperaturen verdampft und kondensiert werden kann, indem der Druck auf die Flüssigkeit verändert wird.

FCKW schienen genau das Richtige zu sein.Sie reagierten nicht mit den Schläuchen oder Kompressoren, um die Ausrüstung zu korrodieren, und Sie waren weder giftig noch brennbar.

Leider stellte sich heraus, dass die chemische Stabilität von FCKW ein weltweites Problem darstellte, wie Wissenschaftler in den 1980er Jahren herausfanden.Austretendes FCKW, meist aus ausrangierten Geräten, verbleibt lange Zeit in der Atmosphäre.Schließlich gelangen sie in die Stratosphäre, wo sie schließlich durch die UV-Strahlung der Sonne zerstört werden.Doch wenn sie zerfallen, entsteht Chlor, das mit dem schützenden Ozon reagiert und gefährliche Strahlung an die Erdoberfläche durchlässt.

Als in den 1990er Jahren die Produktion von FCKW zum Schutz der Ozonschicht eingestellt wurde, wurden neue Kältemittel entwickelt und die Industrie auf HFKW umgestellt.

Warum HFKW ein Klimaproblem sind

HFKW sind wie FCKW, aber in der Luft viel reaktiver, sodass sie nie die Stratosphäre erreichen, wo sie den Strahlenschutzschild der Erde beschädigen könnten.Sie haben die Welt weitgehend vor der drohenden Ozonkatastrophe bewahrt und sind heute überall in Kühlschränken und Wärmepumpen zu finden.

Aber während HFKW‘ chemische Reaktivität verhindert, dass sie die Ozonschicht abbauen, ihre molekulare Struktur ermöglicht es ihnen, viel Wärmestrahlung zu absorbieren, was sie zu einem Treibhausgas macht.Wie Kohlendioxid auf Steroiden sind HFCs äußerst gut darin, von der Erde emittierte Infrarotphotonen einzufangen.Ein Teil dieser Strahlungsenergie erwärmt das Klima.

Im Gegensatz zu Kohlendioxid werden reaktive HFKW durch chemische Stoffe in der Luft verbraucht, sodass sie das Klima nur für ein oder zwei Jahrzehnte erwärmen.Aber schon ein wenig reicht weit – jedes HFC-Molekül absorbiert tausendmal so viel Wärme wie ein Kohlendioxidmolekül und ist damit ein starker Klimaschadstoff.

HFKW aus ausrangierten Kühlgeräten austreten Es wird geschätzt, dass sie etwa 4 % der weltweiten Treibhausgasemissionen ausmachen – etwa doppelt so viel wie der Flugverkehr.

Aus diesem Grund ist es an der Zeit, HFKW auszumustern und durch alternative Kältemittel zu ersetzen.Sie haben ihre Aufgabe erfüllt, die Ozonschicht zu retten, aber jetzt tragen HFKW wesentlich zur kurzfristigen globalen Erwärmung bei Die Nutzung hat zugenommen da die Nachfrage nach Kühlung weltweit steigt.

Was kann HFKW ersetzen?

Da sie so leistungsstark und kurzlebig sind, kann die Einstellung der Produktion und Verwendung von HFKW erhebliche Folgen haben erheblicher Kühleffekt Wir werden uns in den nächsten Jahrzehnten auf das Klima auswirken und Zeit gewinnen, während die Welt ihre Energieversorgung von fossilen Brennstoffen auf sauberere Quellen umstellt.

Die gute Nachricht ist, dass es sie gibt alternative Kältemittel.

Ammoniak und Kohlenwasserstoffe wie Butan verdampfen bei Raumtemperatur und werden seit dem frühen 20. Jahrhundert als Kältemittel verwendet.Diese Gase sind kurzlebig, haben aber eine Kehrseite.Ihre höhere Reaktivität bedeutet, dass ihre Kompressoren und Rohrleitungen korrosionsbeständiger und auslaufsicherer sein müssen, um sicher zu sein.

Die chemische Industrie hat neuere Alternativen entwickelt, die sowohl für Mensch als auch für das Klima sicherer sein sollen, aber wie wir bei FCKW und HFKW gesehen haben, können inerte Chemikalien unbeabsichtigte Folgen haben.Mehrere Branchenführer haben dies getan unterstützte Bemühungen zum Ausstieg aus HFKW.

Es ist also Zeit für eine neue Generation von Kühlgeräten.So wie sich Fernseher, Audiogeräte und Glühbirnen in den letzten Jahrzehnten weiterentwickelt haben, werden auch Kühlschränke und Klimaanlagen durch eine neue Welle verbesserter Produkte ersetzt.Neue Kühlschränke werden genauso aussehen und funktionieren wie die, die wir gewohnt sind, aber sie werden das Klimasystem wesentlich schonen.

Dies wird aktualisiert ein Artikel ursprünglich veröffentlicht am 4. Mai 2021 in den USA.Der Senat ratifiziert die Kigali-Änderung.