eurammon: Zmiany klimatu i ich znaczenie dla technologii chłodniczej
Zagadnienia zmiany klimatu, efektu cieplarnianego i ocieplenia globalnego należą do spraw wszechobecnych i kontrowersyjnych w dyskusjach XXI wieku
Ci, którzy wątpią, że zmiany klimatu są spowodowane działalnością człowieka, odnoszą się do różnych epok w historii naszej planety, kiedy Ziemia była ogrzewana lub chłodzona drastycznie, a procesy te odbywały się bez wkładu ludzkości. W przyszłości także zmiany klimatyczne będą spowodowane przyczynami naturalnymi, w tym m.in. zmianami elipsoidy orbity Ziemi wokół Słońca.
Jednak badacze klimatu przeciwstawiając się tej opinii, uważają, że dzisiejsza sytuacja pogarsza się przede wszystkim przez wkład człowieka do emisji gazów cieplarnianych, czego skutkiem będzie rozgrzewanie Ziemi o kilka stopni Celsjusza do końca tego stulecia. Jako główna przyczynę postrzega się przemysł i rozwój technologiczny w ciągu ostatnich 150 lat. Jednak na początku tego okresu, przyczyny zmian klimatycznych i emisji dwutlenku węgla były nieznane w świadomości społecznej, której zainteresowanie nad tym problemem zaczęło wzrastać od 1960 roku.
Bezpośrednia i pośrednia emisja w instalacjach chłodniczych
"Chłodnictwo i klimatyzacja mają bezpośredni wpływ na globalne ocieplenie", wyjaśnia Monika Watt, Przewodnicząca eurammon, Europejskiej inicjatywy na rzecz naturalnych czynników chłodniczych. "Z jednej strony bezpośrednie emisje czynników chłodniczych zawierających fluor, takie jak FC i HFC w znacznym stopniu przyczyniają się do efektu cieplarnianego. Takie emisje spowodowane są na przykład przez nieszczelności w instalacjach chłodniczych, z których ucieka czynnik chłodniczy do atmosfery. Z drugiej strony funkcjonowanie systemów chłodniczych zużywa duże ilości energii i to stanowi dodatkowo pośrednią przyczynę emisji dwutlenku węgla. Ponadto, popyt do zastosowań w chłodnictwie czynników chłodniczych wzrasta. W skali globalnej zainstalowana moc chłodnicza wzrosła prawie trzykrotnie od 2001 roku."
Podejście polityczne: Protokół z Kioto i certyfikaty f-gazowe
Porozumienia dotyczące ochrony środowiska, takie jak Protokół z Kioto lub European F-Gas Regulation, są przeznaczone do poszukiwania rozwiązań na poziomie politycznym w sprawie emisji substancji cieplarnianych. Jednak zadanie okazuje się zbyt trudne, by doprowadzić do porozumienia w sprawie wspólnej ochrony klimatu i poziomu redukcji oraz opracowania powszechnie obowiązujących przepisów, ze względu na liczne interesy indywidualne zaangażowanych państw. Dzieje się tak w szczególności w przypadku protokołu z Kioto, który wygasa w 2012 roku. Już na szczycie klimatycznym w Cancún w 2010 roku kraje uczestniczące nie były w stanie osiągnąć porozumienia w sprawach wiążących struktury protokołu ani dojść do wspólnego rozwiązania do nowych sposobów obliczania wartości emisji.
Protokół z Kioto przyjął za cele redukcję gazów, takich jak dwutlenek węgla, metan, podtlenek azotu, sześciofluorek siarki i węglowodory fluorowane. Regulacje f-gazowe odnoszą się zwłaszcza do tej drugiej grupy i ich zastosowania w różnorodnych instalacjach. "Rozporządzenie ma szczególne znaczenie dla sektora chłodnictwa i klimatyzacji, ponieważ F-gazy są wykorzystywane jako czynniki chłodnicze w urządzeniach chłodniczych i klimatyzacyjnych", wyjaśnia Monika Witt. W celu zmniejszenia emisji, regulowane jest na przykład wprowadzenie na rynek F-gazów, monitoringu i konserwacji instalacji, w celu uniknięcia przecieków, a także przeprowadzane są także wstępne i zaawansowane, szkolenia pracowników wykwalifikowanych.
Komisja Europejska niedawno opublikowała sprawozdanie z przeglądu dotyczącego skutków i adekwatności stosowania regulacji f-gazowych w ciągu ostatnich czterech lat. Doszła do wniosku, że rozporządzenie miało dość istotny wpływ na emisje gazów cieplarnianych w Europie. Pod koniec 2010 roku takie emisje były weryfikowane obniżeniem o 3 mln ton równoważnika CO2. Jednak to nie wystarczy, by osiągnąć długoterminowe cele UE dotyczące celów redukcji emisji o 80 - 95% w roku 2050 w porównaniu do roku 1990. Tylko około połowa wszystkich prognoz emisyjnych do 2050 roku może zostać całkowicie spełniona, i tylko wtedy, gdy wszystkie 27 państw członkowskich UE stosowałyby obowiązujące specyfikacje z rozporządzenia f-gazów oraz odpowiednie przepisy dla mobilnych urządzeń klimatyzacyjnych. Oznaczałoby to, że emisje pozostają stabilne na obecnym poziomie 110 milionów ton równoważnika CO2. Badania wskazują, że istniało tylko bardzo małe pole manewru w zakresie redukcji emisji w ramach aplikacji objętych regulacjami f-gazowymi - w wielkości około 3 mln ton w 2010 roku i około 4 mln ton do roku 2050. "Przepisy muszą być przestrzegane. Tak długo, jak zużycie f-gazów nie będzie monitorowane i uznawane za ważniejszą sprawę, to jest bardzo małe prawdopodobieństwo zmniejszenia zużycia gazu i może nie zostać zmniejszone zgodnie z planem. Zaostrzone kontrole i surowsze kary za nieprzestrzeganie wymogów są zatem konieczne." - mówi Monika Witt.
Naturalne czynniki chłodnicze jako alternatywne
Celem regulacji f-gazowych jest także nacisk na rozwój nowych innowacyjnych technologii i rozwiązań technologicznych. W chłodnictwie i klimatyzacji jedna z alternatyw dla F-gazów opiera się na naturalnych czynnikach chłodniczych, takich jak amoniak (NH3), dwutlenek węgla (CO2) i węglowodory.
"W przeciwieństwie do F-gazów, te czynniki chłodnicze nie mają żadnego lub zaledwie znikomy wpływ na globalne ocieplenia", dodaje Monika Witt. "W rezultacie, ich wkład w efekt cieplarniany jest marginalny, nawet w przypadku nieszczelności lub przy wyrzucaniu czynnika chłodniczego."
W ramach swojego zaangażowania w grupie ekspertów zajmujących się F-gazami, eurammon zwrócił uwagę m.in. na duży potencjał redukcji F-gazów przy użyciu amoniaku jako czynnika chłodniczego na przykład w stacjonarnych systemach klimatyzacji. Inicjatywa podkreśliła dobre właściwości termodynamiczne NH3 i węglowodorów, także do zastosowań w krytycznym zakresie temperatur. Nie jest jeszcze rozpowszechniona opinia, że instalacje operacyjne z naturalnych czynników chłodniczych zawsze są mniej efektywne niż przy użyciu syntetycznych czynników chłodniczych.
"To stwierdzenie musi zostać zmienione w taki sposób, że rozwiązania z naturalnych czynników chłodniczych są co najmniej tak samo efektywne dzięki umiejętnemu planowaniu i systematycznej optymalizacji instalacji", mówi Witt. "NH3 jest przykładem czynnika chłodniczego z najlepszymi właściwościami termodynamicznymi, czyniąc go jednym z najbardziej ekonomicznych i energooszczędnych.”
Systemy z naturalnych czynników chłodniczych jako alternatywnej technologii mogą być wykorzystywane zarówno w formie dotacji jak i ulg podatkowych. Sprawdzoną możliwość mogą stać się kary dla czynników chłodniczych o wysokim GWP. We wrześniu rząd australijski wprowadził ustawę w parlamencie dla podatku od CO2, który obejmuje podatek od importu F-gazów. W Europie poszczególne kraje już wprowadziły dodatkowe środki w celu wzmocnienia przejścia do już istniejących technologii, bardziej przyjaznych dla środowiska. W krajach skandynawskich na przykład wprowadzono opłaty dodatkowe F-gazu. Jeden kilogram R134a wynosi 17.50 € podatkowych w Danii, w Szwecji 35,00 €, w Norwegii 39,00 €.
"Ważne jest, aby osiągnąć zharmonizowane normy europejskie w celu wspierania bezpiecznego stosowania naturalnych czynników chłodniczych. Obecnie nie istnieje zbyt wiele przeszkód w niektórych krajach, by móc przystąpić do spełniania wymagań europejskich ", mówi Witt.
Podsumowanie
Naturalne czynniki chłodnicze charakteryzują się niskimi kosztami, są dostępne w nieograniczonych ilościach i już obecnie obejmują praktycznie wszystkie zastosowania w chłodnictwie.
"To musi być podstawą do optymalizacji i rozwoju technologii chłodzenia", przypomina Witt. "Efektywność energetyczna instalacji i aparatów może nadal być zoptymalizowana przez badania i rozwój. W przyszłości powinno być możliwe wykorzystanie dla instalacji do wytwarzania energii, której urządzenia potrzebują do pracy." Jest jeszcze miejsce na poprawę dalszej redukcji zużycia energii.
"Ciepło wytworzone w instalacjach może zostać wykorzystane do przygotowania ciepłej wody lub ogrzewania. Jeśli instalacja nie musi pracować na pełnych obrotach przez większość czasu, odpowiednim wyjściem i zużyciem energii może być regulowana za pomocą sprężarki z regulacją prędkości obrotowej. Ponadto, odnawialne źródła energii, takie jak energia słoneczna, mogą być wykorzystane do wytwarzania energii i chłodzenia w celu zmniejszenia emisji dwutlenku węgla generowanego z paliw kopalnych."
Opracowanie redakcja na podstawie materiałów Firmy eurammon.
Materiał objęty prawem autorskim. Publikacja w części lub w całości wyłącznie za zgodą redakcji.
