Фреоните каквито бяха СВЕТА НА КЛИМАТА №63 (2010) Архив на списанието Главно
През 1902 г. талантливият инженер Уилис Хавиланд Кериър разработва първия в света климатик, предназначен да обезвлажнява въздуха в печатница в Бруклин. Точно преди сто години, през 1910 г., е изобретен първият домашен хладилник. Стайният климатик е изобретен през 1929 г. и поради опасността от изпарения на хладилния агент компресорът и кондензаторът на климатика са изнесени навън, тоест всъщност това е първата сплит система. Пионер в тази област беше компанията на Томас Едисън, General Electric, която успя да пусне своя продукт преди конкурентите от Carrier.
Амонякът е използван като хладилен агент в първите климатици. Той е широко разпространен в природата, дори човешкото тяло е в състояние да синтезира това вещество. Високите концентрации на амоняк обаче са опасни за хората и освен това е запалим. Тъй като тогава беше много по-трудно да се намери квалифициран монтажник, отколкото сега, а инструментите на тогавашните специалисти не бяха много съвършени, не бяха рядкост течовете на амоняк и други популярни тогава хладилни агенти - серен диоксид и метилхлорид, които водеха до инциденти. В резултат на това хората започнаха да се страхуват от домашните хладилници и да ги пуснат на улицата. Смелчаците, които решиха да инсталират климатик у дома, в края на 20-те години като цялопочти нямаше.
Не е изненадващо, че бумът на хладилните и климатичните инсталации започва през 30-те години на миналия век. Само през 1935 г. Съединените щати успяха да продадат осем милиона домакински фреонови хладилници и по това време вече имаше няколко десетки самите фреони. Новите щадящи хората хладилни агенти се превърнаха в истинска благодат за зараждащия се индустриален сектор. По това време почти никой не мислеше за вредата за атмосферата ... Въпреки това, повече от 30 години преди откриването на проблеми с озоновия слой, същият Томас Мидгли предположи, че чрез въздействие върху озоновия слой можете да контролирате климата. Съдбата на самия изобретател, за съжаление, се оказа трагична. През 1940 г. той се разболява тежко и за да стане и да се движи без чужда помощ, трябва да създаде устройство от въжета и ролки. През 1944 г. той се оплита в собствените си въжета и трагично умира от задушаване.
Фреонът, който изобрети, беше по-щастлив.
Науката се интересува от отрицателното въздействие на фреоните върху атмосферата едва през 70-те години на миналия век. Изследванията на изтъняването на озоновия слой, провеждани от 1973 г. насам от учените Марио Молина и Франк Шерууд Роланд от Калифорнийския университет, по-късно (през 1995 г.) донесоха на тези учени, както и на холандския химик Пол Крутцен, Нобеловата награда за химия. Тези изследователи откриха изключително ефективен хлорен цикъл за разлагане на озона и също така предположиха, че вездесъщите халоалкани, включително хлорофлуоровъглеводороди (CFC), използвани като хладилни агенти, могат да бъдат отговорни за това унищожаване.
Ето обобщение на механизма на реакцията, предложен от учените:
CFCl3 + hν → CFCl2 + Cl Cl + O3 → ClO + O2 ClO + O → Cl + O2 Cl + 2O → Cl + O2, където hv е инициаторът на разлагане, в нашия случай късовълнова ултравиолетова радиация,чийто интензитет на височината на озоновия слой е много по-висок, отколкото на повърхността на Земята.
Зад тези грижи обаче изминаха още почти десет години, през които никой не се сети да ограничи производството на фреони.
„Мисля, че дължим много на чистия късмет, какъвто е случаят с много други научни открития“, каза Джонатан Шанклин, който, заедно с колегите си Джо Фарман и Брайън Гардинър от Британското антарктическо проучване в Кеймбридж, събра ключови полеви данни. — Нашата група беше убедена от графиката на минималните стойности на 11 средни дневни стойности, които ясно показаха, че пролетното намаляване на концентрацията е систематично. Фарман разработи широка химическа теория, за да обясни наблюденията, свързвайки спадовете с увеличенията на концентрациите на CFC, а Гардинър извърши необходимия контрол на качеството на данните.
Данните са получени от повърхността на Земята с помощта на относително прости инструменти: измерена е разликата в дължината на UV радиацията - известно е, че тя зависи от концентрацията на озон в стратосферата. Резултатите от изследването бяха стряскащи.
Още тогава на учените е било ясно, че ще отнеме десетилетия, за да изчезнат озоноразрушаващите вещества от атмосферата, тъй като процесите им на разлагане са бавни: животът на хладилния агент R12, един от най-разпространените фреони, е около 100 години. Беше невъзможно да се отлага, чакайки пълно и изчерпателно потвърждение на получените резултати.
През същата 1985 г. във Виена беше свикана международна конференция, участниците в която се ангажираха да предприемат мерки за защита на озоновия слой. В същото време Виенската конвенция от 1985 г. не предвижда конкретни действия. Година по-късно страните се срещнаха отново, за да преговарят по този въпрос. Канада, САЩ, Норвегия, Финландия,Австралия и Судан вярват, че изходът е да се замрази производството и значително да се намали употребата. Европа се съгласи да ограничи производството и нищо повече. Развиващите се страни не искаха никакви административни мерки, тъй като се страхуваха, че те могат да попречат на индустриалното развитие. СССР и Япония се придържаха към същата позиция. И, разбира се, почти всички производители на халокарбони бяха против всякакви ограничения.
Последствията от тези решения могат да бъдат усетени от всеки. Независимо дали сте дилър, дистрибутор или сервизна компания, тази година вероятно ще изчерпите R22. Сбогувахме се с хлорфлуорвъглеводородите и на първо място с някога популярния R12 и от тази година целият свят ги изостави. Сега следващата стъпка е HCFC. Нашето списание непрекъснато информира своите читатели за напредъка на програмата за поетапно премахване на HCFC в България и ще продължи да го прави.
Вярваме, че много скоро от хлорфлуорвъглеводородите и хидрохлорфлуорвъглеводородите ще остане само тази интересна история.
Статията е подготвена от Сергей Бучин