ПРИРОДНЫЕ ХЛАДАГЕНТЫ


Несколько десятилетий назад в мире начало резко сокращаться потребление хладагентов, разрушающих озоновый слой. Их заменители, однако, оказались сильнодействующими парниковыми газами.


Пока мировая общественность обсуждает, свертывать ли производство этих вредных веществ, потребители промышленных предприятий находят рентабельное и долгосрочное решение проблем, используя хладагенты природного происхождения. Когда ученые обнаружили связь между хладагентами и истощением озонового слоя (1970-е гг.), люди во всем мире считали изложенную учеными концепцию маловероятной. Возникал вопрос: как одно способно реально воздействовать на другое? Но с течением времени реальность становилась все более очевидной: хлорфторуглероды (ХФУ), широко использовавшиеся в то время в качестве хладагентов, утекали из систем охлаждения и поднимались в стратосферу, разрушая озон в больших объемах. Вследствие уменьшения содержания озона в стратосфере вредные ультрафиолетовые лучи спектра В достигали поверхности Земли, увеличивая риск раковых заболеваний и других генетических повреждений животных и растений. Когда стало ясно, что т.н. озоновая дыра неуклонно разрастается, мировые лидеры перешли к активным действиям.

 

В 1987 г. делегации из 43 стран подписали первоначальный вариант Монреальского протокола, положивший начало постепенному прекращению производства ХФУ и других веществ, разрушающих озоновый слой. К таковым были отнесены и гидрохлорфторуглероды (ГХФУ) — другие распространенные хладагенты. К 1999 г. протокол ратифицировали уже 196 государств.

 

«Мир согласился избавиться от этих веществ, — говорит Раджендра Шенде, глава OzonAction, одного из направлений Программы ООН по окружающей среде. — Большинство экспертов по политическим вопросам считают Монреальский прогокол наиболее успешным из когда-либо заключенных соглашений об охране окружающей среды. Это единственный международный договор, подписанный всеми странами, и он сократил производство и потребление 96 озоноразрушающих веществ на 97 %».

К началу 2010 г. производство и потребление ХФУ было прекращено полностью, и несколько стран приступили к свертыванию производства ГХФУ. Проводящиеся научные измерения, спонсируемые в рамках Программы ООН по окружающей среде, показывают, что озоновый слой начинает медленно восстанавливаться. Однако с исчезновением одной проблемы появилась другая.

 

В холодильной промышленности озоноразрушаюшие хладагенты были заменены в основном гидрофтор-углеродами (ГФУ) — еще одной разновидностью синтетических фторсодержащих газов. Хотя ГФУ и не оказывают отрицательного воздействм; на озоновый слой, они являются чрезвычайно сильнодействующими парниковыми газами. Наиболее популярный ГФУ, известный как ГФУ 134а (применяется главным образом в бытовых холодильниках и системах кондиционирования транспортных средств), примерно в 1500 раз опаснее с точки зрения потепления климата, чем углекислый газ. «Если 300 граммов ГФУ из вашего домашнего холодильника попадут в атмосферу, они окажут такое же воздействие на климат, как и углеродный выброс «Фольксвагена Гольф», проехавшего от Лондона до Москвы [примерно 2500 километров]», — говорит Шенлс.

Более того, гфу выпускаются в различных формах, степень воздействия каждой из которых на климат индивидуальна. Например, HFC 23 сильнее углекислого газа но уровню парниковою эффекта более чем в 14 тыс. раз, говорит Шенде.

 

ГФУ входят в перечет, парниковых газов, нормы по «чистым» выбросам которых оговорены в Киотском протоколе, но для организаций, желающих не ограничить, а исключить использование ГФУ, этого недостаточно. Шенде: «Если стороны Монреальского протокола, получав возможность контролировать использование ГФУ, то вполне возможно, что это приведет к гораздо более быстрому сворачиванию производства этих хладагентов».

 

«Очевидно, что ГФУ не кажутся наиболее предпочтительным решением в качестве нового хладагента, если есть другие альтернативы, — говорит Шенде. — А они есть».

Натуральные хладагенты-углеводороды естественным образом присутствуют в окружающей среде и включают аммиак, углеводороды и СО2. Несмотря на то, что применение каждого из этих соединений в системе охлаждения сопряжено с определенными препятствиями, современные технологии позволяют находить эффективные, экономичные и долгосрочные решения.

 

Наиболее широко натуральные хладагенты применяются в бытовых холодильниках. В настоящее время изобутан применяется в 36 % бытовых холодильников, а это свыше 400 млн штук по всему миру, включая Китай, Индию и Бразилию.

 

Натуральные хладагенты все шире используются в системах охлаждения для супермаркетов и кондиционирования воздуха в помещениях, но пока не в таких больших масштабах, как в домашних холодильниках. Между тем некоторые страны прекращают производство систем на основе ГФУ или накладывают на них запрет, призывая производителей инвестировать в другие решения. Это происходит, например, в Дании. Кроме того, Дания и Норвегия облагают использование ГФУ налогом, побуждая компании-производители быстрее переходить к натуральным хладагентам. В Великобритании продвигается законодательная инициатива по запрету ГФУ и супермаркетах, и страны — члены ЕС делают объектом наиболее всеобъемлющего законодательства, относящегося к ГФУ, сектор производства транспортных кондиционеров, говорит Шепде. С января 2011 г. хладагенты, применяемые в этом секторе, должны стать максимум в 150 раз более сильнодействующими как парниковые газы, чем СО2, но сравнению с нормативом допустимого превышения по сильнодействию в 1500 раз, действующим в отношении ГФУ в настоящее время. Монреальский протокол включает в себя и Многосторонний фонд — финансовый механизм, помогающий развивающимся странам выполнять свои обязательства путем финансирования дополнительных расходов на проекты по сворачиванию производства озопоразрутающих веществ.

 

К примеру, в Китае, который является крупнейшим производителем и потребителем ГХФУ в мире, органы власти и холодильная промышленность в 2010 г. объединились под эгидой Многостороннего фонда для запуска двух пилотных проектов, направленных на изучение результатов замены ГХФУ аммиаком и углекислым газом.

Агентство по охране окружающей среды США совсем недавно разрешило использовать углеводороды в бытовых и небольших коммерческих холодильниках, говорит Шенде. «Это огромный шаг вперед, потому что до этого США были единственной промышленно развитой державой, не разрешавшей их использование», - считает он.

Хозяйствующие субъекты тоже проявляют инициативу. Одна некоммерческая организация под названием Refrigerants, Naturally! («Хладагенты, но естественные!») добивается перехода к технологиям охлаждения, которые «не причиняют вреда климату и озоновому слою Земли». В данную организацию среди прочих входят компании Coca-Cola, McDonald's и Carbberg.

 

Другие организации, такие как Beyond HFCs и Greenpeace, доводят информацию об альтернативных хладагентах до сведения потребителей и законодателей.

Препятствиями для быстрого перехода к новым технологиям являются, как это обычно бывает, недостаточное финансирование, нехватка оборудования и общее отсутствие соответствующих законодательных норм, говорит Шендс. «Внедрение технологических новшеств сопряжено с большими краткосрочными затратами, прежде чем достигается повышение эффективности от роста масштабов производства, — продолжает он. — Помимо того, натуральные хладагенты легко доступны. Вы не можете их запатентовать, если не создадите чего-то вроде особой углеводородной смеси. Поэтому прибыльность капиталовложений в натуральные хладагенты и рядом не стоит с прибыльностью инвестирования в такие фторированные хладагенты, как ГФУ. Таким образом, ответственность перекладывается на изготовителей оборудования, от которых требуется разработать такие устройства, которые были бы лучше приспособлены к работе с натуральными хладагентами».

 

Шенде добавляет, что важно не забывать о хладагентах в общей картине причин глобального потепления. «Взгляните на эту проблему не просто как на утечку ГФУ из какого-либо агрегата: примите во внимание и энергопотребление последнего, — говорит он. — Холодильник работает на электричестве, а оно обычно генерируется электростанцией, сжигающей ископаемое топливо. Важно убедиться, что, заменяя ГХФУ натуральными хладагентами, вы получаете и дополнительную энергетическую эффективность».

 

Текст: Джек Джексон

 

Источник: международный журнал компании Альфа Лаваль «Here»