مقدمه

یکی از علل تخریب لایه ی ازن و افزایش گرما ی زمین ، استفاده از ترکیبات هیدروکربورها (HCFC)در مبردهاست که به دنبال کشف این موضوع تلاش های زیادی برای جایگزینی مبردها یی که در سیستم های برودتی استفاده می شود ، صورت گرفت . مقاله ای که در ادامه از نظرتان می گذرد ، به معرفی شرایط انتخاب یک مبرد جانشین و اختلاف آنها با یکدیگر می پردازد .

تلاش برای جایگزینی فریون 12 (R-12) در یخچال از سال 1978 پس از پروتکل مونترآل شروع شد . در کوشش های اولیه بود که متمرکز بر جایگزینی موقت شد و به جای فریون 12 مبردهای دیگر معرفی شد که یکی از آنها مبردR134 است. در خصوص تشویق در به کاگیری  این مبرد از طرف کشورهای غربی ، به خصوص آمریکا تبلیغات زیادی صورت گرفته است اما استفاده از این مبرد نیز مشکلات متعددی به همراه دارد . یکی از این مشکلات ، تغییرات اجزای سیستم برودتی است  که هزینه بسیاری دربردارد، ضمن اینکه خود این مبرد نیز بسیار گران است و نیاز به روغن گران قیمت سنتتیکی  دارد.

مبردR22

برای جانشینی R12 و همچنین R502 تعدادی از کشورهای معتقد به مخلوط هایی هستند که یکی از عناصر R22 است.

مبرد R22 نیز که در سیتم سرمازای وسایل حمل ونقل ، سردخانه های تجاری و تهویه مطبوع مورد استفاده قرار می گیرد ، برای لایه ازن مضر است . در چهارمین گردهمایی کشورهای امضا کننده ی پروتکل مونترآل که سال 1992 در کوپنهاک برگزار گردید، تصویب شد که استفاده از گروه مبرد HCFC که در مولکول های آن ها اتم کلر وجود دارد و حتی آن هایی که دارای اتم هیدروژن هستند و تا حدی تاثیر کمتری ازن بر لایه دارند باید ممنوع اعلام شوند. دسته ای از این مبردها ، عبارتند از : R22، R124b ، R142b ، R141b .

اگر پتانسیل تخریب (ODP) برای R11 را واحد بگیریم ، پتانسیل تخریب R124 ، R123 حدود 2% و R141b حدود 15% است .

ممنوعیت برخی از مبردها

تصمیم درباره ی چگونگی استفاده از مبرد R22 و دیگر مبردهای گروه HCFC در نشست هفتم و در سال 1995 (وین) گرفته شده در این نشست ممنوعیت استفاده از R22 و دیگر مبردهای HCFC بین سال های 2020 تا 2040 تعیین شده است اما کشورهای صنعتی محدوده ی زمانی حذف این مبردها را بسیار زودتر در نظر گرفته اند ؛ برای مثال سوئیس تاریخ بین سال های 1998 تا 2002 را تعیین کرده است.

آلمان استفاده از HCFC را در سیستم های برودتی جدید از سال 2000 ممنوع اعلام کرده است. سوئد از سال 2005 و آمریکا اجتناب از R141b را سال 2003 و R22 را سال 2010 و R123  را سال 2020 تعیین کرده است.اتحادیه اروپا نیز از سال 200 خواهان ممنوعیت R22 و R502 است. به دنبال برنامه ریزی  مبردهای  غرب لایه ازن پیشنهادی برای جایگزینی این مبردها انجام شده است . جدول(1) مبردهایی که برای جایگزینی R22 وr502 پیشنهاد شده است ارایه می دهد. R143a ، R134a ، R32 ، R124a از بقیه مبردها بیشتر مورد توجه قرار گرفته اند:

مقایسه مبردها

از بین این 5 مبرد، r32 و r143a قابلیت اشتعال و بقیه از نظر مصرف انرژی و ضرایب اشتعال حرارت نسبت به R22 وr 502 بهترند. مخلوط هایی ون R152a R118a ، 227 R ، R236 ، R116 ، R846 ، دارای کلر نیستند. در جدول (2) انواع مخلوط ها که اکثرآنها دارای مارک تجاری استاندارد هستند ، مشخص شده اند . امروزه مساله جایگزینی مبردها نه تنها از نظر بی خطر بودن برای لایه ی ازن بلکه از نظر گرم شدن کره ی زمین ( پتانسیل گرمازایی) نیز مورد بررسی قرار می گیرند.

مبردهای بی خطر برای لایه ازن و مخلوط های آن ها همه از گازهای رادیو اکتیو هستند یعنی هنگام راه یابی و پخش اتمسفر ، شرایط به وجود آمدن اثر گرمازایی را فراهم می کنند . در جدول(1) پتانسیل گرمازایی (GWP ) این مبردها به صورت جداگانه آمده است . این پتانسیل هزاران بار از پتانسیل دی اکسید کربن (CO₂) که به عنوان معیار قیاس گرفته شده ، بیشتر است . کنفرانس OON که با موضوع محیط زیست و پیشرفت در ریووژانیرو و در ژوئن سال 1992 برگزار شد، از گرم شدن کره ی زمین به عنوان خطرناک ترین منشاء تغییرات محیط زیست نام برده است.

تغییرات آب وهوا

   گزارش گروه بین المملی متخصصان درباره ی تغییرات آب وهوا (IPCC ) در دسامبر سال 1995  گویای این است که انتظار می رود تا پایان قرن 21 دمای زمین تاC⁰ 2 تغییر پیدا کند ( براساس منابع مختلف این تغییرات از 1+ تا C⁰ 3+ نوسان خواهد داشت.) همین گزارش حاکی است که در بررسی های انجام شده تا سال 1990 را یابی (پخش) گازهای مختلف به اتمسفر چنین نشان می دهد.

گازهای گلخانه ای در گرم شدن زمین

دی اکسید کربن (65/80 درصد) ، متان (78/14 درصد ) اکسید ازت (74 درصد ) و گازهای دیگر از قبیل HFC و تتراکلرید کربن و هگزافلورید گوگرد (83 درصد) ، بنابراین با توجه به این آمارها CO₂ بیشترین درصد را در اتمسفر زمین دارد و اگر پخش CO₂ را بتوان در حد سال 1994 ثابت نگه داشت ، در آن صورت تا سال 2100 غلظت آن در اتمسفر می تواند دو برابر مقداری که در ابتدای عصر پیشرفت فناوری بود، برسد(یعنی سال 1750) . پس می توان دریافت که اثر مستقیم گازهای گلخانه ای در گرم شدن هوای زمین ، حتی اگر گازهای CFC وhcfc را به فهرست آن ها اضافه کنیم ، آن چنان زیاد نخواهد بود بلکه آن چه که اضطراب آور است اثر برایند این گازهاست که براساس ضریب عمومی افزایش گرمای هم ارز آن ها (TEW 1 ) تعیین می شود . این ضریب دو مولفه را در خود می گنجاند:

TEW1=GWP.M+aB

مولفه اول که در آن پتانسیل افزایش گرمای زمین (GWP ) در مقدار جرم توزیع گاز M ضرب شده است، اثر مستقیم بر افزایش گرمای زمین را نشان می دهد . دومین مولفه حاصل ضرب مقدار انرژی الکتریکی (B ) که در تمام عملکرد ماشین مبرد مصرف می شود ،  ضریبa مقدار پخش CO₂ در اتمسفر زمین را که به ازای تولید انرژی الکتریکی به مقدار 1 کیلو وات در ساعت است، نشان می دهد .

به هنگام تولید این مقدارانرژی  در ایستگاه های آبی تولید برق ، موتورهای بادی و دستگاه های انرژی هسته ای که CO₂  در اتمسفر زمین پخش نمی کنند ، a=0 است.، اما برای تولید یک کیلو وات ساعت انرژی الکتریکی در نیروگاه های حرارتی تولید برق بنا به اطلاعات مرکز پمپ های حرارتی آژانس  بین المللی انرژی سال 1992 ، در اروپا به طور متوسط 52/0 کیلو گرم (در برخی کشورهای اروپایی دو برابر این مقدار) و در آمریکا شمالی 67/0 کیلوگرم CO₂ به اتمسفر وارد می شود .