Freoni: kas ir, veidi un ietekme uz ozonu un globālo sasilšanu

Freoni: uzzini par freonu veidiem, kā tie bojā ozona slāni, veicina globālo sasilšanu un kādas ir drošākas alternatīvas un risinājumi.

Freons ir apzīmējums noteiktiem ķīmiskiem savienojumiem, ko bieži izmanto kā aukstumaģentus. Freonu kā aukstuma aģentu izgudroja Tomass Midglijs juniors. "Freons" ir reģistrēta DuPont preču zīme. Freonu vispirms lietoja, lai apzīmētu hlorfluorogļūdeņraža (CFC) aukstumaģentus, bet tagad to lieto, lai apzīmētu daudzus citus ķīmisko vielu veidus, ko izmanto kā aukstumaģentus. Aukstumnesēji var saturēt oglekli, hloru, fluoru un dažreiz arī bromu. Piemēram, freons 10 ir oglekļa tetrahlorīds. Daudzi freona veidi nav toksiski dzīvniekiem. Tie ir arī lēti un labi darbojas. Tomēr lielākā daļa aukstuma aģentu var samazināt ozona daudzumu atmosfēras augšējos slāņos. Samazinoties ozona daudzumam, cauri izplūst vairāk ultravioletās gaismas. Pārāk daudz ultravioletās gaismas var izraisīt ādas vēzi un kataraktu, kā arī iznīcināt planktonu okeānos.

CFC aukstuma aģentu sastāvā esošā hlora daļa var samazināt ozona veidošanos. Arī daļēji halogenētie hlorfluorogļūdeņraži (HCFC) var bojāt ozonu. Jaunākos hlorfluorogļūdeņražu (HFC) aukstumaģentos nav hlora, un tie nesamazina ozona daudzumu atmosfērā. Lielākā daļa aukstumaģentu arī palielina globālo sasilšanu, jo tie ir spēcīgas siltumnīcefekta gāzes. Šie aukstumnesēji palielina globālo sasilšanu tūkstošiem reižu vairāk nekā oglekļa dioksīds (_CO2).

Kas ir freoni un kāpēc tos izmanto

Freoni ir plaša grupa halogenētu ogļūdeņražu un līdzīgu savienojumu, kurus lieto kā aukstumaģentus, putu veidošanas līdzekļus, šķīdinātājus un aerosolu propelentus. Tie ir populāri, jo:

• bieži ir ķīmiski stabilas un nereaktīvas
• nevairo ugunsgrēka risku (daudzi nav degoši)
• ir efektīvi kā aukstuma pārvadītāji (labi aukstumaģenti)
• bieži ir zemas toksicitātes pakāpes

Galvenie veidi (kategorijas)

• CFC (hlorfluorogļūdeņraži) — satur hloru; ļoti stabilas un efektīvas, bet augsti kaitīgas ozonam (piem., CFC-11, CFC-12).
• HCFC (daļēji halogenēti CFC) — mazāk stabilas par CFC, mazāks, bet joprojām klīnisks ozona bojājums (piem., HCFC-22 / freons 22).
• HFC (hidrofluorogļūdeņraži) — nesatur hlora, tāpēc neiznīcina ozonu, taču bieži ir ļoti liels siltumnīcas efekts (liels GWP; piemēram, HFC-134a).
• HFO (hidrofluoroolefīni) — jaunāka paaudze ar zemu GWP; izmanto kā aizstājējus HFC.
• Pārējie: haloni (satur bromu — ļoti efektīvi ozona iznīcinātāji), perfluorokarboni (PFC), ogļūdeņraži (piem., propāns) un dabīgie aukstumaģenti (amonjaks, _CO2).

Kā freoni bojā ozona slāni

Daudzi freoni (īpaši CFC un haloni) atmosfērā ir ļoti stabilas un var nokļūt līdz stratosfērai. Tur ultravioletā starojuma ietekmē molekula sadalās, atbrīvojot hlora vai broma atomu. Viena hlora vai broma rādītāja daļa var katalītiski iznīcināt tūkstošus ozona molekulu, piemērojot ķīmiskas reakcijas ķēdē, kas samazina ozona daudzumu. Šis process ir pamatā arī tā sauktajam "ozona caurumam" virs Antarktīdas.

Ietekme uz klimatu

Bez ozona bojāšanas freoni un daudzi to aizstājēji ir arī spēcīgas siltumnīcefekta gāzes. To siltumnīcas iedarbību mēra ar globālā sasilšanas potenciālu (GWP), kas salīdzina ar _CO2. Daudzi tradicionālie aukstumaģenti atstāj milzīgu ietekmi uz globālo sasilšanu, dažkārt tūkstošiem reižu spēcīgāku nekā _CO2.

Vēsture un regulējums

Pēc tam, kad tika atklāta freonu saikne ar ozona samazināšanos, starptautiskā sabiedrība pieņēma Montreālas protokolu (1987), lai pakāpeniski samazinātu un aizliegtu CFC un vēlāk HCFC izmantošanu. Protokols ir veiksmīgs piemērs globālas vides politikas — daudzas CFC šķirnes ir aizliegtas vai pakāpeniski izņemamas no aprites.

Aizstājēji un mūsdienu prakse

• HFC tika ieviesti kā aizstājēji, jo tie neietekmē ozonu, taču daudziem HFC ir liels GWP.
• Jaunākas stratēģijas izmanto HFO (zemāks GWP), dabīgos aukstumaģentus (amonjaks R‑717, _CO2 R‑744, propāns R‑290), kā arī sistēmu dizaina izmaiņas, lai samazinātu nepieciešamību pēc lieliem aukstumaģentu daudzumiem.
• Starptautiski, pēc Montreālas protokola izmaiņām (Kigali modifikācija), tiek veikta HFC ierobežošana un pāreja uz zemāka GWP risinājumiem.

Drošība, izmantošana un atkritumu apsaimniekošana

• Daudzi freoni nav toksiski, taču tie var izraisīt piesātinātas tvaiku ieelpošanas riskus un piedāvāt auksto traumēšanu (saskarē ar šķidrumu).
• Daži aizstājēji (piem., ogļūdeņraži) ir degoši — nepieciešama īpaša aprīkojuma un drošības prasību ievērošana.
• Svarīgi: freonus nedrīkst izlaist atmosfērā. Profesionāla uzturēšana, gāzu atgūšana, pārstrāde un droša iznīcināšana būtiski samazina gan ozona, gan klimata ietekmi.

Praktiski piemēri un ietekme ikdienā

• Vecās mājsaimniecību ledusskapjos un gaisa kondicionieru iekārtās bieži atradīsies CFC vai HCFC — to nomaiņa vai pareiza atgūšana ir ieteicama.
• Rūpnieciskā nozīmē freonus joprojām izmanto dažās speciālās lietojumprogrammās, taču tiem pieejami aizstājēji vai tiek izmantotas modernas sistēmas ar zemāku emisiju risku.

Kopsavilkums — ko darīt

• Ja jums ir veca aukstuma iekārta, noskaidrojiet, kāda veida aukstumaģents tajā ir, un organizējiet profesionālu atgūšanu pirms ierīces iznīcināšanas.
• Izvēlieties iekārtas ar zemāku GWP un modernām drošības funkcijām.
• Atbalstiet un ievērojiet starptautiskos un nacionālos noteikumus par aukstumaģentu izmantošanu — tas pasargā ozona slāni un palīdz mazināt klimata pārmaiņas.

Jautājumi un atbildes

Jautājums: Kas ir freons?

J: Kas izgudroja freonu kā aukstuma aģentu?

J: Kādas ir dažas aukstumnesēju sastāvdaļas?

Vai freons 10 ir toksisks dzīvniekiem?

J: Kā freons ietekmē ozona līmeni atmosfērā?

J: Vai freona kā aukstuma aģenta izmantošana ietekmē vidi?

Meklēt pēc burta