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EPA的新规则背后清理冷却剂,例如HFCS

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美国环境保护局是移动消除一类化学物质在冰箱,空调和热泵中广泛用作冷却剂。

如果感觉就像是déjàvu,那应该。

这些化学物质(称为氢氟化学物质或HFC)在1990年代被商业化为替代早期制冷剂基于氯氟化合物或CFC。CFC在地球大气中破坏了高高的臭氧层,这对于保护生命免受太阳有害的紫外线辐射至关重要。

HFC比CFC的危害要小得多,但它们造成了另一个问题 - 它们有一个强烈的热吸收效果这有助于全球变暖。

一些各州宣布了计划在过去的几年中,用于淘汰HFC。现在是EPA,遵循在国会投票, 是提出联邦法规从2022年开始减少HFC生产和进口,并旨在在15年内将其生产和使用减少85%。

让我们仔细看看什么是HFC,以及接下来会取代它们的内容。

HFC如何保持房间和食物凉爽

冰箱和空调使用一种称为热泵的技术。听起来几乎是奇迹 - 热泵利用能量将热量从冷藏处取出,然后将其倒在温暖的地方。

这是冰箱如何工作:一种液体 - CFC在过去,现在是HFC,在冰箱的墙壁上循环,吸收环境热量以保持冰箱冷却。当该液体吸收热量时,它会蒸发。将所得的蒸气泵入冰箱背面的线圈,在压力下将其冷凝回到液体。在此过程中,从冰箱内部吸收的热量被释放到周围的房间中。空调和家用热泵完全是相同的:他们使用电动压缩机和蒸发器将热量移至房屋中。

为冰箱选择正确的液体意味着找到可以通过改变流体压力在正确温度蒸发和凝结的物质。

CFC似乎非常适合该法案。他们没有与管子或压缩机反应以腐蚀设备,并且它们不是有毒的或易燃的

不幸的是,正如科学家在1980年代发现的那样,CFC的化学稳定性被证明是一个威胁整个世界的问题。泄漏的CFC(主要是从废弃的设备中)长期保留在大气中。最终,他们进入了平流层,在那里他们最终被太阳的紫外线辐射摧毁。但是,当它们分解时,它们会产生与保护性臭氧反应的氯,从而使危险的辐射到达地球表面。

当1990年代消除CFC的生产以保护臭氧层时,开发了新的制冷剂,该行业转移到了HFC。

为什么HFC是气候问题

HFC就像CFC一样,但空气中的反应性更高,因此它们永远不会到达平流层,在那里可以伤害地球的保护性辐射屏蔽。他们在很大程度上拯救了世界免于即将来临的臭氧灾难,并且在各地的冰箱和热泵中发现了它们。

但是虽然HFCS化学反应性防止它们耗尽臭氧层,它们的分子结构使它们能够吸收大量的热辐射,从而使其成为温室气体。像类固醇上的二氧化碳一样,HFC非常擅长捕获地球发出的红外光子。这种辐射能量中的一些使气候变暖。

与CO2不同,反应性HFC被化学中的化学消耗,因此它们仅温暖了一两年的气候。但是有点很长的路要走 - 每个HFC分子都吸收了数千倍的热量,就像二氧化碳分子一样多,使它们成为强大的气候污染物。

HFC数据图

HFC排放量正在增加。该图表显示了他们预期的增长,没有控制措施。来源:荷兰国家公共卫生与环境研究所

HFCS从废弃的冷却设备中泄漏据估计,全球温室气体排放量约为4%,大约是航空的两倍。

这就是为什么是时候退休HFC并将其换成替代制冷剂了。他们已经完成了保存臭氧层的工作,但现在HFC是短期全球变暖的主要因素,他们使用一直在增加随着对冷却需求的增加。

什么可以替换HFC?

因为它们是如此强大且短暂,因此停止生产和使用HFC可以有一个显着的冷却效果在接下来的几十年中,在气候下,随着世界将其能源供应从化石燃料转换为更清洁的来源,购买时间。

好消息是有替代制冷剂

氨和烃(例如丁烷)在室温下蒸发,自20世纪初以来一直用作制冷剂。这些气体是短暂的,但它们的缺点。它们的反应性更大,意味着他们的压缩机和管道必须更具耐腐蚀性和防泄漏才能安全。

化学工业一直在开发新的替代品,旨在使人们和气候更安全,但是正如我们在CFC和HFC中看到的那样,惰性化学物质可能会带来意外的后果。几位行业领导人支持逐步淘汰HFC的努力,包括基加利修正案- 一项国际协议,以减少2016年签署的HFC使用,但已有尚未得到美国的批准

因此,是时候购买另一代冷却设备了。正如过去几十年来我们的电视,音频设备和灯泡的发展一样,我们的冰箱和空调将被新一波改进的产品所取代。新的冰箱看起来和工作就像我们习惯的冰箱一样,但是它们在气候系统上会更加温和。

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