Фторированные газы - Fluorinated gases

Из Википедии, бесплатной энциклопедии

Фторированные газы (F-газы) - это искусственные газы, которые могут оставаться в атмосфере веками и вносить свой вклад в глобальный парниковый эффект . Существует четыре типа: гидрофторуглероды (HFC), перфторуглероды (PFC), гексафторид серы (SF 6 ) и трифторид азота (NF 3 ). Фторсодержащие газы представляют собой подгруппу галогенированных газов, большинство из которых представляют собой галогенуглероды, которые включают фтор , но не включают хлор, бром или йод.

Типы фторсодержащих газов

Наиболее распространенными фторсодержащими газами являются гидрофторуглероды (ГФУ), которые содержат водород, фтор и углерод. Они используются во множестве приложений, включая коммерческое охлаждение, промышленное охлаждение, системы кондиционирования воздуха, оборудование для тепловых насосов, а также в качестве вспенивателей для пен, огнетушителей, аэрозольных пропеллентов и растворителей. ГФУ-134a ( 1,1,1-трифторэтан ) вырос и стал самым распространенным ГФУ в атмосфере Земли по состоянию на 2015 год.

Перфторуглероды (ПФУ) - это соединения, состоящие из фтора и углерода. Они широко используются в электронной, косметической и фармацевтической промышленности, а также в холодильном оборудовании в сочетании с другими газами. ПФУ обычно использовались в качестве средств пожаротушения в прошлом и до сих пор используются в более старых системах противопожарной защиты. Они также являются побочным продуктом процесса выплавки алюминия . ПФУ-14 ( тетрафторид углерода - CF 4 ) вырос и стал самым распространенным ПФУ в атмосфере Земли по состоянию на 2015 год.

Гексафторид серы (SF 6 ) используется в основном в качестве газа для гашения дуги и изоляционного газа. Его можно найти в распределительных устройствах высокого напряжения и использовать в производстве магния.

Трифторид азота (NF 3 ) используется в основном в качестве травителя для изготовления микроэлектроники .

История использования

ГФУ были разработаны в 1990-х годах для замены таких веществ, как хлорфторуглероды (ХФУ) и гидрохлорфторуглероды (ГХФУ). Поскольку было обнаружено, что эти вещества разрушают озоновый слой , Монреальский протокол начал устанавливать положения, предусматривающие постепенный отказ от них во всем мире после ратификации соглашения в 1987 году.

ПФУ и SF 6 уже использовались до Монреальского протокола.

Использование NF 3 выросло с 1990-х годов вместе с быстрым расширением индустрии изготовления микроэлектроники.

Воздействие фторсодержащих газов на окружающую среду

Быстрый рост атмосферной концентрации SF 6 , NF 3 и некоторых широко используемых ГФУ и ПФУ в период с 1978 по 2015 год (правый график). Обратите внимание на логарифмический масштаб.

Ф-газы безопасны для озона, обеспечивают энергоэффективность и относительно безопасны для использования населением из-за их низкого уровня токсичности и воспламеняемости. Однако большинство фторсодержащих газов обладают высоким потенциалом глобального потепления (ПГП), а некоторые почти инертны по отношению к удалению химическими процессами. В случае выброса ГФУ остаются в атмосфере десятилетиями, а как ПФУ, так и SF 6 могут оставаться в атмосфере тысячелетиями.

Общая концентрация фторсодержащих газов, ХФУ и ГХФУ в атмосфере стремительно росла с середины двадцатого века; время, знаменующее начало их производства и использования в промышленных масштабах. Как группа в 2019 году, эти неестественные искусственные газы ответственны за примерно одну десятую прямого радиационного воздействия всех долгоживущих антропогенных парниковых газов.

Ф-газы используются в ряде приложений, предназначенных для смягчения последствий изменения климата , что может вызвать дополнительную положительную обратную связь для нагрева атмосферы. Например, системы охлаждения и кондиционирования воздуха все чаще используются людьми в условиях потепления. Точно так же расширение электрической инфраструктуры, вызванное альтернативами ископаемому топливу, привело к росту спроса на SF 6 . Если недавние тенденции агрессивного (5% и более CAGR ) ежегодного роста для таких типов добычи фторсодержащих газов сохранятся и в будущем без дополнительных сокращений GWP и / или атмосферных утечек, их влияние на потепление вскоре может конкурировать с влиянием CO 2 и CH 4, которые имеют тенденцию к ежегодному приросту менее 2%.

Регулирование фторсодержащих газов

Международный уровень

Хотя Монреальский протокол регулирует поэтапный отказ от ГХФУ, не существовало международного соглашения о регулировании ГФУ до конца 2016 года, когда было подписано Кигалийское соглашение в рамках Монреальского протокола, которое ввело обязательный поэтапный отказ от газов ХФУ. Продолжаются усилия по разработке глобального подхода к контролю над ГФУ. Совсем недавно это приняло форму декларации о поддержке глобального сокращения в рамках итогов Конференции Организации Объединенных Наций по устойчивому развитию «Рио + 20».

На уровне США

В Соединенных Штатах регулирование фторсодержащих газов находится в ведении Агентства по охране окружающей среды, которое в целом пытается бороться с парниковыми газами. Соединенные Штаты выдвинули совместное предложение с Мексикой и Федеративными Штатами Микронезии о поэтапном отказе от ГФУ к 2030 году.

Регулирование на уровне ЕС

В целях борьбы с потенциальным воздействием фторсодержащих газов на глобальное потепление и в рамках обязательств ЕС по Киотскому протоколу в 2006 году Европейский союз принял два законодательных акта, регулирующих их использование: Регламент по фторсодержащим газам (ЕС) № 842/2006. и Директива по мобильному кондиционированию воздуха 2006/40 / EC . В Регламенте по фторсодержащим газам принят подход, основанный на локализации и улавливании фторсодержащих газов, а также налагающих обязательства по отчетности, обучению и маркировке тех, кто использует фторсодержащие газы.

26 сентября 2011 года Комиссия выпустила отчет о применении, действии и адекватности Постановления, основанный на результатах аналитического исследования, проведенного по заказу Немецкого научно-исследовательского института окружающей среды Öko-Recherche. Дальнейшее исследование , проведенное Armines Center energétique et procédés и Energy Research Innovation Engineering (ERIE), показало, что сокращение выбросов до 60% может быть достигнуто за счет улучшения мер сдерживания и ускорения перехода с хладагентов с высоким ПГП на хладагенты с более низким ПГП. .

7 ноября 2012 года Европейская комиссия опубликовала предложение о пересмотре Регламента по фторсодержащим газам. В декабре 2013 года Европейский парламент и Совет ЕС согласовали текст пересмотренного регламента , который будет применяться с 1 января 2015 года.

Смотрите также

Рекомендации

Внешние ссылки