Specjaliści w zaawansowanych systemach chłodniczych i klimatyzacyjnych

HCFC

Czym są wodorochlorofluorowęglowodory (HCFC)?

Wodorochlorofluorowęglowodory (HCFC) to rodzaj gazu składającego się z atomów węgla, wodoru, chloru i fluoru, który został wprowadzony tymczasowo w celu zastąpienia CFC. Są one zatem uważane za gazy chłodnicze drugiej generacji, które miały stanowić czystszą alternatywę dla CFC; są jednak również uważane za gazy zubożające warstwę ozonową.

Biorąc to pod uwagę, można śmiało powiedzieć, że gazy te mają niższy potencjał niszczenia warstwy ozonowej niż freony, ale nadal powinny być uważane za gazy cieplarniane.

Czym są HCFC?

Jak już wspomniano, HCFC to skrót od hydrochlorofluorowęglowodoru. Gazy te składają się z chloru, węgla, fluoru i wodoru. Są one rodzajem gazu, który można sklasyfikować jako gaz przejściowy, ponieważ są one wykorzystywane do zastąpienia CFC w ramach planu redukcji emisji gazów zubożających warstwę ozonową. HCFC to gazy stosowane w produkcji innych chemikaliów. Pomimo niższego potencjału niszczenia warstwy ozonowej niż CFC, w wysokim stopniu przyczyniają się do globalnego ocieplenia. W związku z tym są to gazy, które mają być stopniowo wycofywane. Ich wykorzystanie zmniejsza się w szczególności w krajach rozwiniętych, zgodnie z Protokołem Montrealskim. Protokół ten ma na celu zmniejszenie wartości wyjściowej o 90%.

Zastosowania HCFC

Poniżej wymieniono niektóre z najważniejszych zastosowań gazów HCFC. W tym miejscu omówimy czynniki chłodnicze HCFC. W rzeczy samej zarówno CFC jak i HCFC były często stosowane jako izolatory termiczne, a także jako czynniki chłodnicze. HCFC stosowane są między innymi w gaśnicach, a także używane są jako rozpuszczalniki lub materiały pędne w aerozolu.

Jednym z najważniejszych czynników, które wyjaśniają, dlaczego CFC są stopniowo zastępowane przez HCFC, jest ich trwałość w atmosferze: po emisji mogą spędzić w atmosferze od 50 do 100 lat, aż do całkowitej degradacji, która następuje, gdy wiążą się z ozonem obecnym w stratosferze.

HCFC pojawił się jako rodzaj gazu fluorowanego, który nie uszkadza warstwy ozonowej, chociaż jest gazem cieplarnianym. Są to bardzo silnie oddziałujące gazy, które, choć oddziałują słabiej niż freony, również przyczyniają się do globalnego ocieplenia poprzez zwiększanie efektu cieplarnianego. Gazy HCFC są stosowane w urządzeniach klimatyzacyjnych, a także w urządzeniach chłodniczych, które są ogólnie projektowane z myślą o stosowaniu HCFC. Są one również wykorzystywane w procesach związanych z produkcją pianek.

Właściwości fizyczne HCFC

Aby dostarczyć więcej informacji na temat gazów chłodniczych HCFC, wymienimy niektóre z ich właściwości fizycznych.

HCFC – 123

Jest to płynna, niepalna substancja, która jest bezbarwna i lotna. Jest powszechnie stosowana jako zamiennik freonu i ma właściwości chemiczne bardzo do niego zbliżone. Jest to jednak gaz, który ma lepsze właściwości środowiskowe. Jest to w szczególności gaz o niskim potencjale akumulacji w atmosferze.

HCFCs – 22

Jest to bezwonny, niepalny, bezbarwny gaz, który jest słabo rozpuszczalny w wodzie. Ma niski współczynnik podziału oktanol/woda (w wartościach względnych). To z kolei oznacza, że ma bardzo niską potencjalną szybkość akumulacji, która w rzeczywistości jest niemal zerowa. Jest to gaz stosowany w chłodnictwie i klimatyzacji.

HCFC – 141 b i 142 b

Jest to bezbarwna, łatwopalna, słabo rozpuszczalna w wodzie i lotna ciecz. Jej współczynnik podziału oktanol/woda jest niski, podobnie jak jego potencjał do akumulacji. Jest to jednak substancja, która może być toksyczna w środowisku morskim. 142b ma podobne właściwości.

HCFCs – 124

Jest to niepalny i bezbarwny gaz.

Wpływ gazów HCFC na środowisko

Po zdefiniowaniu, czym są HCFC i jakie są ich zastosowania, należy wziąć pod uwagę ich wpływ na środowisko. Jak wspomniano powyżej, gazy te są szeroko stosowane w urządzeniach chłodniczych i klimatyzacyjnych. Takimi systemami chłodniczymi mogą być urządzenia do regulacji temperatury lub energii, a także systemy klimatyzacji.

Jest to ważna kwestia, ponieważ konsumpcja i użytkowanie wzrasta w określonych porach roku. Szczególnie latem, gdy rosnące temperatury zwiększają również wykorzystanie urządzeń chłodniczych i chłodzących dla produktów i środowisk. Wydajność i właściwe użytkowanie sprzętu są szczególnie ważne w przypadku stosowania HCFC: jeśli nie są one używane wydajnie, mogą generować więcej emisji lub nie działać prawidłowo, co uczyni je jeszcze bardziej szkodliwymi.

Gazy HCFC zawarte w urządzeniach chłodniczych i klimatyzacyjnych są niebezpieczne, jeśli zostaną uwolnione do atmosfery, ponieważ powodują niszczenie warstwy ozonowej. Sytuacja ta, jak zobaczymy poniżej, może mieć  zgubne skutki dla ludzi. Ponieważ gazy HCFC zawierają atomy chloru, powodują osłabienie warstwy ozonowej, gdy zostaną uwolnione. Osłabienie to następuje w miarę ich degradacji: gdy gazy HCFC ulegają rozkładowi, łączą się z ozonem obecnym w stratosferze w określonych warunkach świetlnych i temperaturowych. W tym momencie, gdy zachodzi reakcja degradacji chemicznej, ozon jest niszczony, a atomy chloru są uwalniane do atmosfery. Należy pamiętać, że proces degradacji gazów CFC może trwać od 50 do 100 lat. Ten szkodliwy wpływ na atmosferę występuje również w przypadku HCFC, chociaż w mniejszym stopniu.

Środki zapobiegania działaniu takich gazów

Istnieje wiele konwencji dotyczących gazów HCFC: Konwencja Wiedeńska i Protokół Montrealski z 2007 r., który ma największe znaczenie w tym obszarze. Wszystkie kraje, które podpisały te protokoły, zobowiązały się do redukcji i eliminacji tych gazów. Proces redukcji emisji HCFC koncentrował się w szczególności na prognozach na 2030 r., które miały na celu redukcję zużycia HCFC o 97,5%; pozostały procent (2,5%) zarezerwowany został dla systemów chłodniczych i klimatyzacyjnych (ich główne zastosowania). Prognoza ta została przedłużona do 1 stycznia 2040 r., kiedy to wprowadzony zostanie całkowity zakaz stosowania tych gazów.

Wpływ na zdrowie ludzi

Warto odnieść się do kwestii szkodliwości gazów chłodniczych HCFC dla zdrowia ludzkiego, ponieważ w tym temacie panuje duży zamęt. Po pierwsze, duże stężenia tego gazu mogą powodować uduszenie, a także utratę przytomności. Może dojść również do zaczerwienienia po kontakcie ze skórą i może pojawić się ból w przypadku kontaktu z oczami. W związku z tym, chociaż mają niższy wskaźnik toksyczności i bioakumulacji, gazy te są nadal uważane za szkodliwe dla warstwy ozonowej.

Areacademy, zwycięzca nagrody Inicjatywa Przemysłowa Roku przyznanej przez ACR News Awards.