冷却の難題:HFC は、冷蔵庫やエアコンに使用される別の有害な化学物質の「より安全な」代替品でした。現在、条約により段階的に廃止されていますが、次はどうなるでしょうか?

米国上院は批准に賛成票を投じた 国際条約 9月に2022年2月21日、冷蔵庫、エアコン、ヒートポンプの冷却剤として広く使用されているある種の気候温暖化化学物質を段階的に廃止することに同意した。

既視感を感じても驚かないでください。

ハイドロフルオロカーボン（HFC）と呼ばれるこれらの化学物質は、1990 年代に製品化されました。 以前の冷媒の代替品 クロロフルオロカーボンまたはCFCをベースにしたもの。CFC は、太陽の有害な紫外線から生命を守るために不可欠な、地球の大気の高層にあるオゾン層を破壊していました。

HFC は CFC よりも有害ではありませんが、別の問題を引き起こします。 強力な熱閉じ込め効果 それが地球温暖化の一因となっているのです。

HFC を世界的に段階的に削減できれば、 多くの国 モントリオール議定書の2016年キガリ修正に基づいて行うことに合意しましたが、この条約は単に 米国によって批准された上院は超党派の投票で – そうすれば 摂氏約0.5度を避けてください 産業革命以前と比べて気温が上昇。 中国, これらの化学物質の大手メーカーである同社は、9月に改正案を批准した。2021 年 15 日。そして米国環境保護庁の決定が完了 ルール 2021年にはHFCの生産と輸入を削減する。

HFC とは何か、そして次に HFC に代わるものについて詳しく見てみましょう。

HFC が部屋と食品を冷たく保つしくみ

冷蔵庫やエアコンにはヒートポンプと呼ばれる技術が使用されています。それはほとんど奇跡のように聞こえます。ヒートポンプはエネルギーを使用して寒い場所から熱を取り出し、暖かい場所に捨てます。

こちらです 冷蔵庫の仕組み:液体（昔は CFC、現在は HFC）が冷蔵庫の壁内を循環し、周囲の熱を吸収して冷蔵庫を冷却します。その液体は熱を吸収すると蒸発します。生じた蒸気は冷蔵庫の背面にあるコイルにポンプで送られ、そこで圧力下で凝縮されて液体に戻ります。その際、冷蔵庫内から吸収された熱が周囲の部屋に放出されます。

エアコンと家庭用ヒートポンプは同じことを行います。電動のコンプレッサーとエバポレーターを使用して、家に熱を出入りさせます。

冷蔵庫に適切な液体を選択するということは、液体にかかる圧力を変化させることによって、適切な温度で蒸発および凝縮できる物質を見つけることを意味します。

CFC はこの要件に完全に適合しているように見えました。配管やコンプレッサーと反応して機器を腐食させることはありませんでした。 有毒でも可燃性でもありませんでした.

残念なことに、科学者たちが 1980 年代に発見したように、CFC の化学的安定性は全世界を脅かす問題であることが判明しました。漏洩したフロンは、主に廃棄された機器から発生し、大気中に長期間残留します。最終的には成層圏に到達し、そこで太陽からの紫外線によって最終的に破壊されます。しかし、それらが分解すると、保護オゾンと反応して塩素が生成され、危険な放射線が地表に到達します。

1990 年代にオゾン層を保護するために CFC の生産が廃止されると、新しい冷媒が開発され、業界は HFC に移行しました。

なぜHFCが気候問題になるのか

HFC は CFC に似ていますが、空気中でははるかに反応性が高いため、地球の放射線防護シールドに害を及ぼす可能性のある成層圏に到達することはありません。これらは差し迫ったオゾン災害から世界を大きく救い、現在ではあらゆる場所の冷蔵庫やヒートポンプに使用されています。

しかし、HFC は 化学反応性 オゾン層の破壊を防ぎ、その分子構造により大量の熱放射を吸収し、温室効果ガスとなります。ステロイドの二酸化炭素と同様に、HFC は地球から放出される赤外線光子を捕捉するのに非常に優れています。この放射エネルギーの一部は気候を暖めます。

二酸化炭素とは異なり、反応性 HFC は空気中の化学物質によって消費されるため、気候を温暖化するのは 10 ～ 20 年だけです。しかし、少しの積み重ねが大きな効果をもたらします。各 HFC 分子は二酸化炭素分子の数千倍の熱を吸収し、強力な気候汚染物質となります。

HFC 廃棄された冷却装置からの漏れ 世界の温室効果ガス排出量の約 4% に寄与すると推定されており、これは航空の約 2 倍です。

これが、HFC を廃止し、代替冷媒に交換する時期が来た理由です。HFC はオゾン層を守るという役割を果たしてきましたが、現在では HFC が短期的な地球温暖化の主な原因となっており、 使用量が増えてきました 世界中で冷房の需要が増加しているためです。

HFCの代替となるものは何でしょうか?

HFC は非常に強力で寿命が短いため、HFC の生産と使用を停止すると、 顕著な冷却効果 世界がエネルギー供給を化石燃料からよりクリーンな資源に転換する中で、時間を稼ぎながら、今後数十年間の気候変動に取り組むことを目指しています。

良いニュースは、 代替冷媒.

アンモニアやブタンなどの炭化水素は室温で蒸発し、20 世紀初頭から冷媒として使用されてきました。これらのガスは寿命が短いですが、欠点もあります。反応性が高いということは、安全のためにコンプレッサーと配管の耐食性と漏れ防止性を高める必要があることを意味します。

化学業界は、人々と気候の両方にとってより安全な新しい代替品を開発してきましたが、CFC や HFC で見られたように、不活性化学物質は予期せぬ結果をもたらす可能性があります。いくつかの業界リーダーは、 HFCを段階的に廃止する取り組みを支援.

したがって、次の世代の冷却装置が登場します。テレビ、オーディオ機器、電球が過去数十年にわたって進化してきたように、冷蔵庫やエアコンも新たな改良製品の波に取って代わられるでしょう。新しい冷蔵庫は、見た目も機能も私たちが使い慣れているものと同じですが、気候システムに対してははるかに優しいものになります。

今回のアップデートは 記事 当初は 2021 年 5 月 4 日に米国で公開されました。上院がキガリ修正案を批准。