Se caută: noi modalități de a răci aparatele de aer condiționat, frigiderele

Începe vânătoarea de substanțe chimice care să mențină rece atât pe tine, cât și pe planetă.

Un nou acord va începe în curând pentru eliminarea treptată a gazelor cu efect de seră puternice utilizate în prezent în aparatele de aer condiționat, frigidere și spume izolatoare. Aceste gaze, numite hidrofluorocarburi sau HFC, pot provoca o încălzire globală de sute de ori mai mare per moleculă decât dioxidul de carbon. Eliminarea treptată, anunțată de liderii mondiali pe 15 octombrie la Kigali, Rwanda, a determinat oamenii de știință și companiile chimice să investigheze noi molecule pentru a răci lucrurile cu mai puține efecte negative asupra planetei. Unele dintre aceste molecule sunt deja utilizate, în timp ce altele necesită mai multă reparație.

Căutarea alternativelor ecologice la HFC-urile care încălzi planeta necesită o chimie atentă, spune Rajiv Banavali, director de tehnologie la Honeywell International, care dezvoltă substanțe chimice pentru aparatele de aer condiționat și frigidere. O substanță chimică de înlocuire trebuie să servească aceluiași scop fără a necesita o reproiectare majoră – și costisitoare – a restului produsului, spune el.

Multe dintre noile substanțe chimice sunt concepute pentru a se desprinde rapid prin reacții chimice o dată în atmosferă, dar funcționează corect atunci când sunt conținute. Această durată de viață scurtă înseamnă că orice evadare moleculară provoacă încălzire doar pentru câteva zile, mai degrabă decât ani sau decenii, ca mulți agenți frigorifici actuali.

Actuala generație de lichide de răcire a apărut după ce Protocolul de la Montreal din 1987 a interzis clorofluorocarburile, sau CFC, care distrugeau stratul de ozon. Retragerea acestor substanțe chimice a ajutat la vindecarea gaurii de ozon (SN: 23.07.16, str. 6). Dar multe dintre înlocuitorii lor, inclusiv anumite HFC, sunt gaze puternice cu efect de seră. În prezent, acele substanțe chimice de înlocuire reprezintă aproximativ două procente din emisiile de gaze cu efect de seră în ceea ce privește potențialul de încălzire globală, dar această pondere ar putea crește pe măsură ce aparatele de aer condiționat devin mai răspândite în țările în curs de dezvoltare, cum ar fi India.

Scopul final al acordului cu Rwanda este reducerea consumului de HFC cu 80 până la 85% până în 2047, prevenind până la 0,5 grade Celsius de încălzire globală până în 2100.

Mai multe înlocuitori noi sunt în dezvoltare, inclusiv hidrocarburi care captează mai puțină căldură. Unele sisteme prototip chiar renunță cu totul la agenții frigorifici chimici și folosesc în schimb unde sonore pentru a pompa căldura, deși tehnologia este în prezent ineficientă energetic și ocupă prea mult spațiu, spune Stephen Yurek, președintele Institutului de aer condiționat, încălzire și refrigerare din Arlington, Virginia. „Există o mulțime de oportunități pentru idei noi și creative despre cum să faci asta”, spune el.

O abordare deja utilizată este HFO-1234yf, un agent frigorific utilizat în aparatele de aer condiționat auto. Fiecare moleculă conține o legătură dublă între doi atomi de carbon care servește ca un defect fatal intenționat, rupând molecula odată ce se scurge în atmosferă. Rezultatul unui joint-venture între Honeywell și compania chimică DuPont, designul lui HFO-1234yf are ca rezultat un potențial de încălzire globală de doar câteva miimi față de predecesorul său.

Chiar și cu o durată de viață scurtă, o substanță chimică poate încă contribui la încălzirea globală. R-134a a fost considerat un agent frigorific de înlocuire în congelatoare, deoarece are un impact mic asupra încălzirii globale odată ajuns în atmosferă. Substanța chimică face congelatorul să consume mai multă energie, spune inginerul chimist Paul Blowers de la Universitatea Arizona din Tucson. Într-o lucrare din 2010 în Știința și Tehnologia Mediuluiel a calculat că utilizarea R-134a ar crește de fapt impactul total asupra climei unui congelator din cauza consumului crescut de energie.

Unele dezavantaje potențiale, cum ar fi eficiența energetică redusă, pot fi testate înainte de implementare, dar altele nu pot, spune Blowers. CFC-urile au fost inventate cu decenii înainte ca legătura lor cu epuizarea ozonului să fie stabilită. „Vom lua niște decizii proaste pe parcurs? Da. Le vom repara? Sperăm că mai repede decât am făcut-o înainte”, spune el. „Acest regulament este bun pentru că ne face să mergem înainte.”

Deși rămân unele obstacole, „oamenii văd soluții la această problemă”, spune AR Ravishankara, chimist atmosferic la Universitatea de Stat din Colorado din Fort Collins. „De obicei, nu vorbim despre soluții care sunt viabile din punct de vedere economic și care pot fi instituite rapid atunci când vine vorba de schimbările climatice.” Căutarea de agenți frigorifici ecologici, spune el, „demonstrează că se poate face”.


Nota editorului: Această poveste a fost actualizată la 6 decembrie 2016, pentru a corecta descrierea aranjamentului atomilor din moleculele HFO-1234yf.