stringtranslate.com

Фторированные газы

Фторированные газы (F-газы) представляют собой группу газов, содержащих фтор. Они делятся на несколько типов, основными из которых являются гидрофторуглероды (ГФУ), перфторуглероды (ПФУ), гексафторид серы (SF6). Они используются в холодильном оборудовании, кондиционировании воздуха, тепловых насосах, пожаротушении, электронике, аэрокосмической промышленности, магниевой промышленности, пеноматериалах и распределительных устройствах высокого напряжения. Поскольку это парниковые газы с сильным потенциалом глобального потепления, их использование регулируется. [1]

Типы F-газов

Атмосферная концентрация 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.

Наиболее распространенными F-газами являются гидрофторуглероды (ГФУ), которые содержат водород , фтор и углерод . Они используются во множестве применений, включая торговое холодильное оборудование , промышленное холодильное оборудование, системы кондиционирования воздуха , оборудование тепловых насосов , а также в качестве пенообразователей для пен, огнетушителей, аэрозольных пропеллентов и растворителей. ГФУ-134а ( 1,1,1,2-тетрафторэтан ) стал самым распространенным ГФУ в атмосфере Земли по состоянию на 2015 год. [2]

Перфторуглероды (ПФУ) – это соединения, состоящие из фтора и углерода. Они широко используются в электронной, косметической и фармацевтической промышленности, а также в холодильной технике в сочетании с другими газами. ПФУ в прошлом широко использовались в качестве огнетушителей и до сих пор встречаются в старых системах противопожарной защиты. Они также являются побочным продуктом процесса выплавки алюминия . ПФУ-14 ( тетрафторид углерода - CF 4 ) стал самым распространенным ПФУ в земной атмосфере по состоянию на 2015 год. [2]

Гексафторид серы (SF 6 ) используется главным образом в качестве дугогасительного и изоляционного газа. Его можно найти в распределительных устройствах высокого напряжения и используют при производстве магния.

Трифторид азота (NF 3 ) используется главным образом в качестве травителя при изготовлении микроэлектроники .

Использовать историю

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 о поэтапном отказе от них во всем мире после ратификации соглашения в 1987 году.

ПФУ и SF6 уже использовались до принятия Монреальского протокола.

Использование NF 3 выросло с 1990-х годов вместе с быстрым развитием промышленности по производству микроэлектроники.

Воздействие F-газов на окружающую среду

Годовой рост вклада радиационного воздействия от атмосферных ГФУ и ГХФУ недавно достиг пика около 10% по сравнению с более стабильным ростом на 1%-2% от основных парниковых газов углеродного и азотного цикла. [3]

F-газы безопасны для озона, обеспечивают энергоэффективность и относительно безопасны для использования населением из-за низкого уровня токсичности и воспламеняемости. Однако большинство F-газов обладают высоким потенциалом глобального потепления (ПГП), а некоторые практически инертны к удалению химическими процессами. В случае выброса ГФУ остаются в атмосфере на десятилетия, а ПФУ и SF 6 могут оставаться в атмосфере на протяжении тысячелетий.

Общая концентрация F-газов, ХФУ и ГХФУ в атмосфере быстро росла с середины двадцатого века; время, которое знаменует собой начало их производства и использования в промышленных масштабах. В совокупности в 2019 году эти искусственные газы ответственны за около одной десятой прямого радиационного воздействия от всех долгоживущих антропогенных парниковых газов. [3]

Ф-газы используются в ряде применений, направленных на смягчение последствий изменения климата , что может создать дополнительную положительную обратную связь для нагрева атмосферы. Например, системы охлаждения и кондиционирования воздуха все чаще используются людьми в условиях потепления. [4] Аналогичным образом, расширение электрической инфраструктуры, вызванное появлением альтернатив ископаемому топливу, привело к росту спроса на SF 6 . [5] Если недавние тенденции агрессивного (5% и выше среднегодового темпа роста ) ежегодного роста таких видов производства фторсодержащих газов сохранятся и в будущем без дополнительных сокращений ПГП и/или утечки в атмосферу, их влияние на потепление вскоре может конкурировать с влиянием CO 2 и CH 4 , ежегодный рост которых составляет менее 2%.

Регулирование F-газов

Международный уровень

Хотя Монреальский протокол регулирует поэтапный отказ от ГХФУ, международного соглашения о регулировании ГФУ не существовало до конца 2016 года, когда была подписана Кигалийская поправка к Монреальскому протоколу, которая установила 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 поэтапного сокращения выбросов в рамках итогов Конференции Организации Объединенных Наций по устойчивому развитию «Рио+20». [6]

уровень США

В Соединенных Штатах регулирование содержания фторсодержащих газов находится в ведении Агентства по охране окружающей среды, которое занимается общими усилиями по борьбе с парниковыми газами. [7] Соединенные Штаты выдвинули совместное предложение с Мексикой и Федеративными Штатами Микронезии о поэтапном отказе от ГФУ к 2030 году. Американский закон об инновациях и производстве представляет собой федеральный закон, который требует сокращения производства и потребления на 85%. хладагентов ГФУ к 2035 году в соответствии с Кигалийской поправкой. [8]

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 закона, контролирующих их использование: Регламент по фторсодержащим газам (ЕС) № 842/2006. и Директива 2006/40/EC о мобильном кондиционировании воздуха. Постановление о фторсодержащих газах применяет подход, основанный на сдерживании и утилизации фторсодержащих газов, а также налагает обязательства по отчетности, обучению и маркировке тех, кто использует фторсодержащие газы.

26 сентября 2011 года Комиссия опубликовала отчет о применении, последствиях и адекватности Регламента, основанный на результатах аналитического исследования, проведенного по заказу немецкого научно-исследовательского института окружающей среды Öko-Recherche. Дальнейшее исследование, проведенное Энергетическим и технологическим центром Armines и Energy Research Innovation Engineering (ERIE), показало, что сокращение выбросов до 60% может быть достигнуто за счет улучшения мер сдерживания и ускорения перехода от хладагентов с высоким ПГП к хладагентам с более низким ПГП. . [9]

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.

Китай

В настоящее время в Китае нет никаких правил в отношении SF6 , хотя правительство приняло некоторые меры по сокращению выбросов. Выбросы этого газа в настоящее время растут в Китае (и в других странах, не включенных в Приложение I Рамочной конвенции Организации Объединенных Наций об изменении климата ) «из-за быстрого роста спроса на электроэнергию и быстрого внедрения технологий возобновляемой энергетики. ". В Китае они сейчас близки к общему объему выбросов парниковых газов в Нидерландах или Нигерии . [10]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Что такое фторированные газы?». Нетрегс . Агентство по охране окружающей среды Шотландии, Агентство по охране окружающей среды Северной Ирландии, Министерство сельского хозяйства, окружающей среды и сельских дел Северной Ирландии . Проверено 2 апреля 2024 г.
  2. ^ ab «Индикаторы изменения климата. Концентрация парниковых газов в атмосфере. Рисунок 4». Агентство по охране окружающей среды США . 27 июня 2016 г. Проверено 26 сентября 2020 г.
  3. ^ Аб Батлер Дж. и Монцка С. (2020). «Ежегодный индекс парниковых газов NOAA (AGGI)». Лаборатория глобального мониторинга NOAA /Лаборатории исследования системы Земли.
  4. ^ «Объем рынка хладагентов к 2025 году составит 30,37 миллиарда долларов / среднегодовой темп роста: 5,3%» . Исследование Гранд Вью. 31 января 2018 г.
  5. ^ Марк Уильямс (13 сентября 2020 г.). «Рынок гексафторида серы процветает во всем мире в 2020–2027 годах». Ежедневная хроника.
  6. ^ «Будущее, которого мы хотим - Итоговый документ Конференции Организации Объединенных Наций по устойчивому развитию» (PDF) . Объединенные Нации. 22 июня 2012 г. п. 39.
  7. ^ «Выбросы парниковых газов». Epa.gov. 17 ноября 2015 года . Проверено 26 сентября 2020 г.
  8. ^ «Поэтапное сокращение использования HFCS: ЗАКОН О ЦЕЛИ - Комитет Сената США по окружающей среде и общественным работам» . www.epw.senate.gov . Проверено 1 мая 2023 г.
  9. ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 20 июля 2013 г. Проверено 14 января 2013 г.{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )
  10. ↑ Ан, Минде (5 марта 2024 г.). «Устойчивый рост выбросов гексафторида серы в Китае, сделанный на основе атмосферных наблюдений». Природные коммуникации . 15 . Проверено 2 апреля 2024 г.

Внешние ссылки