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对抗气候变化 淘汰制冷剂提上议程
对抗气候变化 淘汰制冷剂提上议程
来源:中制冷设备网    2009-6-25
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  英国《卫报》网站近日刊登文章称,制冷系统中所使用的氢氟烃(HFCs)可能会拯救臭氧层,但却不利于气候。

 

  根据1987年生效的《蒙特利尔议定书》规定,氯氟烃(CFCs)和氟氯烃 (HCFCs)等可消耗臭氧层的气体将依次被强制性逐步淘汰。然而,作为替代品的氢氟烃对气候变化具有同样严重的负面影响。

 

  氢氟烃常被用做制冷剂和发泡剂,其可能造成的暖化效应与氟氯烃相当,是二氧化碳的几百到几千倍。

 

  除非采取行动,否则按照联合国政府间气候变化专家委员会(IPCC)的预测,到2015年,氢氟烃的排放量将从2002年的4亿吨二氧化碳当量增长到12亿吨。而环境调查署(EIA)预计,由于《蒙特利尔议定书》缔约国于2007年9月达成加速淘汰氟氯烃的协议,氢氟烃的排放量将远远高于IPCC的预测结果。

 

  车载移动空调设备是氢氟烃最大的排放源(根据美国环保署和环境与控制能源消耗署2002年的数据,占氢氟烃排放总量的66%),其次是商业制冷设备、尤其是超市制冷设备的排放(23%),最后是零售企业和办公室内空调系统的排放(6%)。

 

  车载空调

 

  欧盟2006年颁布移动空调系统指令(MAC directive),要求2011年后新出产的车型所配备的移动空调制冷系统,其全球变暖潜能值(GWP)不得超过150,到2017年这一指令将推广到所有车型。自那时起,汽车制造商纷纷采取行动,寻找替代制冷剂。

 

  支持将二氧化碳技术应用于车载空调的二氧化碳解决方案联盟提供的数据表明,全球汽车空调市场预计将达到145亿美元。

 

  一方面,化工业巨头杜邦公司和霍尼韦尔公司联手开发出了新一代制冷剂HFO-1234yf。其卖点在于,它是一种接近HFC-134a制冷剂的替代产品,并且完全不需要更新现有的车载空调系统。

 

  另一方面,二氧化碳制冷剂要求在较高的压力条件下运作,因此需要一套从零部件到加工工艺都全新的系统。新技术将给汽车制造商带来额外的成本以及不必要的争论。

 

  但二氧化碳制冷剂的厂商认为,一旦实现大规模生产,成本就会下降。开发出R744制冷剂的Obrist工程公司的首席执行官弗兰克·沃尔夫(Frank Wolf)表示,按照一百万辆汽车的生产规模计算,一套R744车载空调系统所增加的成本只有20欧元。而二氧化碳本身价格低廉,容易获取。

 

  R744生产商声称,与HFO-1234yf不同,二氧化碳技术是经过验证的、安全的、自然的、可持续发展的。绿色和平组织在写给德国原始设备制造商的一封信中针对HFO-1234yf的可燃性提出了质疑,指出“1234yf将是一种替代品的声明不仅是错误而且是危及生命的,其法律后果不可预测”。

 

  杜邦全球营销经理坦纳·埃伊尔梅兹(Taner Eryilmaz)说,HFO-1234yf是“温和可燃的”。但他补充说,由汽车工程师协会国际合作研究项目负责的所有危险评估以及由原始设备制造商进行的额外测试都显示,移动空调系统使用1234yf 制冷剂是安全的。

 

  随着争论甚嚣尘上,汽车制造商迟迟不下订单,结果很可能导致实施移动空调系统指令的2011年最后期限将被推延。

 

  冰箱

 

  没有政治斗争的参与,商业冰箱和冷柜工业在气候友好型替代品方面进展迅速。

 

  在绿色和平组织和联合国环境规划署的支持下,可口可乐、麦当劳、联合利华、嘉士伯、宜家和百事可乐等公司组成合作联盟“天然冷媒”(Refrigerants, Naturally!),积极推动以天然的制冷剂取代氢氟烃制冷技术。

 

  可口可乐公司计划到2010年底安装10万台利用二氧化碳作为制冷剂的冷饮机和贩卖机。

 

  根据“天然冷媒”的计算数据,到2008年底,联合利华已经有40万台使用碳氢化合物作为制冷剂的冷柜,并计划到2010年再增加一倍,使温室气体排放量每年减少8万吨。

 

  冷饮机只是一个开始。用气候友好型替代品来更换超市的冰箱和冰柜所使用的制冷剂,将能够减少更多排放。来自环境调查署的研究显示,超市是英国最大的氢氟烃排放源。超市的温室气体排放量有大约1/4要归结于制冷剂(以特易购为例,其2008/09年度所占比例为20%)。环境调查署2008年夏季开展的一项调查发现,在英国7大连锁超市中,没有一家超市有超过4个分店在使用氢氟烃替代品。

 

  不过进步的迹象也存在。英国玛莎百货承诺从2010年起只安装有利于气候的二氧化碳制冷系统,同时它还在试验一种全球变暖影响较低的新氢氟烃系统,如果成功的话,到2012年,现有的所有氢氟烃系统都将被取代。

 

空调

 

  相比之下,办公室空调系统向气候友好型替代制冷剂的转换步伐一直较为缓慢。尽管也有一些碳氢化合物和氨制冷系统存在,可英国只有十几个办公楼使用。环境友好型空调供应商地球关爱产品公司的碳氢化合物制冷系统已经在一些公司和政府部门使用。一些已经在冰箱中使用天然制冷剂的超市也在询问这些产品。

 

  但该公司的尼克·考克斯(Nick Cox)说,需要政策层面的举措才能推动办公室空调大范围地更换氢氟烃制冷剂。

 

  淘汰是大势所趋

 

  成本是最大的障碍。大部分公司仅仅只是采用新设备不含氢氟烃的解决方案,并没有替换现有系统,这样做的成本仍然很高。

 

  天然制冷剂本身的成本很低,有时候低于氢氟烃。但由于技术是新颖的,成本也就随之增加,“天然冷媒”秘书处的丹尼尔·科尔波尼(Daniel Colbourne)说。他估计,销售点的二氧化碳制冷设备价格将是氢氟烃设备的2倍。

 

  但考克斯说:“如果我们能够达到(与现有大规模生产的系统)同等的产量,这种设备的成本就不会更高。这都是由产量决定的。”

 

  但成本并不是唯一的影响因素。“整个工业都需要改变。”玛莎百货的制冷技术专家鲍勃·亚瑟(Bob Arthur)说,“冷藏业需要在设备供应、优质培训操作人员、了解替代品的应用等方面,支持替代品(市场的)畅通。”

 

  在全球酝酿出台氢氟烃使用规章的背景下,不论替换氢氟烃是否存在挑战性,各个公司都不敢无视。环境调查署呼吁在全球范围所有领域内逐步淘汰氢氟烃的使用。它认为《蒙特利尔议定书》是协调这项事务的一个很好的机制。

 

  奥巴马政府最近表示将支持限制使用氢氟烃,有关氢氟烃的议题也在近期举行的波恩气候会议上被纳入正式讨论,环境调查署的菲昂纽艾拉·沃拉文斯(Fionnuala Walravens)因此认为,在全球范围内淘汰氢氟烃是可能的。“过去6个月中发生了许多事情,看起来这可能成为一个政治现实。就氢氟烃达成某种协议将会哥本哈根(气候大会)的一项积极成果。”

 

  天然制冷剂

 

  *二氧化碳 (R744)——发现氯氟烃之前的制冷剂,全球变暖潜能值为1,非消耗臭氧层物质,无毒,不易燃。二氧化碳工作的压力条件高于氢氟烃,因此需要采用新的系统设计和组件。

 

  *碳氢化合物(异丁烷(R600a)和丙烷(R290))——其全球变暖潜能值可被忽视,非消耗臭氧层物质,无毒,易燃。美国和加拿大对这种易燃气体的使用有所限制,但在欧洲、日本、俄罗斯和中国,有超过3亿户家庭的冰箱使用碳氢化合物作为制冷剂。受其易燃性决定,不太可能适用于超市冰柜等大型设备。

 

  *氨——无全球变暖潜能值,非消耗臭氧层物质。这是一种危险物质,但却安全地用于全球大型工业制冷设备,比如食品处理和建筑楼宇空调系统。

 

  *氯氟烃和氟氯烃——蒙特利尔议定书》中所规定的消耗臭氧层物质(同样也是强效温室气体)。

 

  *氢氟烃——非臭氧层消耗物质,氯氟烃的替代品,但属于《京都议定书》所规定的强效温室气体。其中被作为主要使用的HFC-134a制冷剂,其全球变暖潜能值达到1430,且时效长达百年。


 
 

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