Давайте рассмотрим роль хладагентов с низким ПГП в достижении глобальных климатических целей, и обсудим влияние хладагентов на окружающую среду и важность сокращения выбросов парниковых газов.
Хладагенты с низким ПГП становятся все более важными, поскольку мир стремится сократить выбросы парниковых газов в целях борьбы с изменением климата. Эти хладагенты просто имеют более низкий глобальный ПГП, чем традиционные хладагенты, а это означает, что они оказывают гораздо меньшее воздействие на окружающую среду. Хладагенты с низким ПГП имеют решающее значение для того, чтобы помочь миру достичь своих климатических целей - мы достигаем нулевых или даже отрицательных выбросов, когда используем эти экологически чистые альтернативы. Стоит также отметить, что решения с очень низким ПГП включают природные хладагенты, диоксид углерода, аммиак и углеводороды, которые хорошо зарекомендовали себя в качестве хладагентов, а также R-1234yf, R-1234ze, R1233zd и R32, которые имеют очень низкий уровень ПГП.
Понимание глобальных климатических целей
Глобальные климатические цели
Рамочная конвенция Организации Объединенных Наций об изменении климата устанавливает ограничение подъема атмосферы до уровня менее 2 градусов по Цельсию, или в идеале всего 1,5 градуса, если это возможно. Такое достижение требует значительного сокращения выбросов в нескольких областях, а именно: производство энергии, грузовой транспорт и производство. Эти цели занимают видное место в Парижском соглашении, одобренном во всем мире и созданном в 2015 году с целью стабилизации температуры для предотвращения катастрофы. Значительные инновации и трансграничное сотрудничество, несомненно, потребуются, если мы хотим должным образом решить стоящие перед нами насущные экологические проблемы.
Важность сокращения выбросов парниковых газов
Выбросы парниковых газов уже давно являются решающим фактором глобального потепления и изменения климата и занимают центральное место в климатических целях рамочной конвенции ООН и смягчении последствий изменения климата. Среди выбросов парниковых газов выделяются: углекислый газ (CO2) и метан (CH4), создавшие основные факторы глобального потепления. Примерно 80% объема всех выбросов парниковых газов в ЕС в 2021 году составил CO2, за ним следует метан, доля которого превышает 12%. Учитывая их повсеместное распространение, усилия по сокращению выбросов парниковых газов были сосредоточены на энергетическом, транспортном и промышленном секторах (сектор охлаждения, холодильного оборудования и охлаждения, в котором переход на хладагенты с низким ПГП является основным фактором).
Текущий размер рынка, прогнозируемый рост и ключевые тенденции
По оценкам Research Nester, объем рынка хладагентов с низким ПГП, достигнет 86 миллиардов долларов США к концу 2035 года, а среднегодовой темп роста составит 12% в период с 2023 по 2035 год. Размер рынка сегодня быстро растет и составит около 22 миллиардов долларов США в 2022 году. Одной из причин является возросший в последние годы спрос на более экологически чистые хладагенты. Основной движущей силой является ужесточение правил в отношении хладагентов с высоким ПГП, которые доминировали в отрасли на протяжении десятилетий, в сочетании с продолжающимися исследованиями в этой области.
Более того, потребность в хладагентах с низким ПГП продолжает расти, поскольку обеспокоенность по поводу изменения климата становится все более явной, а предприятия ищут устойчивые решения не только для удовлетворения экологических требований, но и для решения растущего акцента на корпоративной социальной ответственности. Более 78% компаний считают, что КСО снижает риск репутации бренда, и более 1000 компаний в настоящее время участвуют в Глобальном договоре ООН. Переход на хладагенты с низким ПГП обеспечивает немедленный способ снизить воздействие организации на окружающую среду и продемонстрировать приверженность экологической ответственности.
Сегмент углеводородов на рынке хладагентов с низким ПГП обеспечит значительную долю дохода в размере почти 70% в ближайшие годы из-за растущего спроса со стороны промышленного сектора. Углеводороды, такие как изобутен и пропан, доступны по цене, их легко получить, и они все чаще используются в качестве хладагентов в промышленном секторе.
По прогнозам, в течение определенного периода времени наибольшую долю будет занимать европейская промышленность хладагентов с низким ПГП из углеводородов, при условии растущих правительственных инициатив по отказу от использования хладагентов ГФУ. Европейский парламент разработал нормативные акты, такие как Регламент о фторированных парниковых газах (FGas), который установил цели по запрету использования хладагентов, ПГП которых превышает 2500.
Последние прорывы в технологии хладагентов с низким ПГП
Во всем мире растет обеспокоенность по поводу использования хладагентов с высоким потенциалом глобального потепления (ПГП), поэтому разрабатываются новые рабочие жидкости с высокими тепловыми характеристиками и низким воздействием на окружающую среду.
Природные хладагенты
Природные хладагенты, полученные из природы, оказывают незначительное воздействие на парниковые газы. Углекислый газ, встречающийся в природе, обладает потенциалом глобального потепления, равным 1, что делает его идеальным выбором для снижения вредных выбросов в атмосферу Земли. Другие возможности включают углеводороды, подобные пропану и изобутану, с минимальным ПГП. Их использование часто используется в бытовых холодильных приборах, а также в приборах регулирования воздуха, что приводит к благоприятным экологическим последствиям. Появление природных хладагентов свидетельствует о выдающихся инновациях, снижающих вредное воздействие на устойчивость, возникающее из-за систем управления температурой.
Синтетические хладагенты
ГФО, тип синтетического хладагента с низким потенциалом глобального потепления, были разработаны для замены гидрофторуглеродов (ГФУ) и других хладагентов с высоким ПГП, традиционно используемых в различных системах охлаждения. Между тем, ГХФУ также представляют собой класс искусственных хладагентов с низкими значениями ПГП, которые исторически служили переходной альтернативой ныне запрещенным хлорфторуглеродам и другим вредным для климата хладагентам, хотя в настоящее время они сами постепенно выводятся из обращения из-за опасений по поводу истощения атмосферного озонового слоя. Хотя в прошлом они были многообещающими заменителями хладагентов, как ГФО, так и ГХФУ остаются в центре внимания текущих исследований, направленных на дальнейшее улучшение их экологических характеристик.
Гибридные хладагенты
Хотя природные хладагенты, такие как углеводороды, имеют очень низкий потенциал глобального потепления, остаются опасения по поводу их воспламеняемости. Синтетические альтернативы, такие как ГФУ, решают проблему безопасности, но имеют высокие значения ПГП. Гибридные хладагенты включают в себя элементы обоих подходов, балансируя воздействие на окружающую среду и производительность таким образом, что не может сравниться ни одно решение. Комбинируя углеводороды, такие как пропан, с негорючими соединениями, эти смеси используют преимущества низких выбросов парниковых газов из природных материалов, не жертвуя при этом стабильностью, необходимой для таких применений, как охлаждение пищевых продуктов. Хотя гибридная технология является относительной новинкой, она демонстрирует, что может снизить воздействие на окружающую среду по сравнению с ГФУ, избегая при этом недостатков, которые ограничивают внедрение чистых углеводородов. Универсальные и практичные гибридные хладагенты могут предложить наиболее эффективный путь к устойчивому и эффективному охлаждению.
Передовые системы охлаждения
Передовые системы охлаждения, включающие в себя передовые технологии, такие как магнитное охлаждение, термоэлектрическое охлаждение и адсорбционное охлаждение, изменили холодильное оборудование. Эти революционные инновации обеспечивают существенные преимущества по сравнению с традиционными подходами к охлаждению, а именно более высокую энергоэффективность, меньшее воздействие на окружающую среду и расширенную функциональность.
Инновации в области энергоэффективности представляют собой еще одну важную тенденцию в секторе хладагентов с низким ПГП. Растущее внимание к энергоэффективности отчасти обусловлено опасениями по поводу изменения климата и усилиями по сокращению потребления энергии. Поэтому хладагенты, которые обеспечивают эффективность охлаждения при минимизации энергопотребления, пользуются спросом. В то же время, импульс внедрения хладагентов с низким ПГП поддерживается разработкой эффективных систем охлаждения, в которых используются такие технологии, как компрессоры с регулируемой скоростью и интеллектуальное управление.
Глобальные усилия и нормативно-правовая база, различные стандарты и правила регулируют использование хладагентов с низким ПГП, чтобы минимизировать воздействие холодильных систем на окружающую среду в целом. Целью этих правил является поэтапный отказ от использования хладагентов с высоким ПГП и обеспечение того, чтобы их замена была приемлемой для окружающей среды.
Например, Регламент Европейского Союза по фторсодержащим газам предназначен для сокращения выбросов фторированных парниковых газов (F-газов) посредством поэтапного сокращения, основанного на текущих уровнях производства и импорта. Постановление также поощряет использование альтернатив с низким ПГП для фторсодержащих газов, когда это возможно, а также рекуперацию, переработку и уничтожение фторсодержащих газов.
Парижское соглашение сознательно оценивает выбросы источников парниковых газов, например, от хладагентов, и предлагает механизм для пересмотра соглашения в глобальном масштабе и внесения в него изменений по мере необходимости в целях борьбы с изменением климата.
Монреальский протокол – это международный договор, призванный защитить озоновый слой путем поэтапного отказа от производства и потребления ОРВ. В Протокол были внесены поправки, включающие поэтапный отказ от ГФУ с высоким ПГП, которые используются в качестве хладагентов.
Стандарт ASHRAE 34 устанавливает классификацию хладагентов в зависимости от их токсичности и воспламеняемости, а также содержит рекомендации по их безопасному использованию, обращению и хранению. Стандарт также предоставляет номенклатуру, которая стандартизирует обозначение хладагентов, а также сокращенную версию ссылки на стандарт.
ISO 5149 - международный стандарт, содержащий требования безопасности для холодильных систем и тепловых насосов, использующих легковоспламеняющиеся хладагенты, включая альтернативы с низким ПГП. Стандарт, принятый Монреальским протоколом, регулирует проектирование, установку, эксплуатацию, обслуживание и утилизацию этих систем.
Заключение и перспективы на будущее
В заключение, переход на технологию хладагентов с низким ПГП оказал многообещающее влияние на воздействие холодильных систем на окружающую среду. Недавние инновации создали возможность разработать более устойчивое и энергоэффективное охлаждение. Постоянная поддержка этого движения со стороны промышленности и политиков имеет решающее значение. Эта поддержка может включать более строгое регулирование хладагентов с высоким ПГП, одновременно стимулируя владельцев оборудования переходить на натуральные хладагенты с более низким ПГП и более экологически чистые синтетические варианты. Исследования и разработки также могут сыграть ключевую роль в переходном процессе. Производительность и эффективность хладагентов с низким ПГП еще можно улучшить, равно как и разработку новых и улучшенных альтернативных технологий охлаждения.
