Freon: definicija, uporaba in vpliv na ozon ter podnebje

Freon je splošen izraz za skupino halogeniranih ogljikovodikov, ki so jih sprva razvili in tržili kot hladilna sredstva in za druge industrijske namene. Thomas Midgley mlajši je v 20. stoletju razvil uporabo freonov kot hladilnih sredstev. Izraz "Freon" je registrirana blagovna znamka podjetja DuPont, vendar se v tujini besedo pogosto uporablja za različne vrste klorofluoroogljikovodikov in sorodnih spojin. Sprva so se največ uporabljali klorofluoroogljikovodiki (CFC), danes pa izraz pokriva tudi druge vrste halogeniranih hladilnih sredstev.

Kemija in primeri

Hladila iz skupine, ki ji pogosto rečemo freoni, so običajno sestavljena iz ogljika, klora, fluora in včasih broma. Primer iz izvirnega poimenovanja je Freon‑10, ki je ogljikov tetraklorid (CCl4). Nekatera hladilna sredstva so relativno netoksična in nevodljiva, kar je bil eden od razlogov za njihovo široko uporabo; vendar pa niso vsa varna—nekatera so toksična ali imajo druge nevarne lastnosti.

Glavne uporabe

hladilni sistemi (hladilniki, klimatske naprave, industrijski hladilniki),
pogonska sredstva za aerosole in razpršilce,
penila in izolacijski materiali,
topila v nekaterih industrijskih procesih.

Vpliv na ozon

Klor v hladilnih sredstvih CFC lahko v zgornjih plasteh ozračja povzroči razpad ozona. Ko CFC dosežejo stratosfero, jih razgradi ultravijolično sevanje, pri čemer nastanejo klorovi radikali. Ti radikali sodelujejo v katalitičnih ciklih, ki razgrajujejo ozon (O3): en sam klorov atom lahko uniči na tisoče molekul ozona. Zmanjšanje količine ozona v stratosferi omogoča prehod večje količine škodljivega ultravijoličnega (UV) sevanja na površje Zemlje, kar povečuje tveganje za kožnega raka, sivo mreno (katarakta) in škodo na ekosistemih, na primer z zmanjšanjem količine planktona v oceanih.

Vpliv na podnebje

Poleg vpliva na ozon imajo številna hladilna sredstva tudi močan potencial prispevanja k globalnemu segrevanju. Večina halogeniranih hladilnih plinov so močni toplogredni plini z vrednostmi globalnega segrevanja (GWP) pogosto več sto ali tisočkrat višjimi od ₂ogljikovega dioksida (_CO₂). Na primer, določeni HFC-ji (hidrofluoroogljikovodiki) imajo GWP v razponu od nekaj sto do več tisoč; HFC-134a ima GWP okoli 1.430, medtem ko ima HFC-23 približno 12.400. Zato so tudi hladilna sredstva brez klora, ki ne zmanjšujejo ozona, lahko izjemno problematična z vidika podnebnih sprememb.

Vrste hladilnih sredstev in njihove značilnosti

CFC (klorofluoroogljikovodiki): močno povzročajo razpad ozona in imajo visok GWP; njihova uporaba je bila večinoma ukinjena.
HCFC (delno halogenirani CFC): manj škodljivi kot CFC, vendar še vedno prispevajo k razgradnji ozona; postopno se umikajo.
HFC (hidrofluoroogljikovodiki): nimajo klora in zato ne uničujejo ozona, vendar imajo pogosto zelo visok GWP.
HFO (hidrofluoroolefini) in novejše spojine: oblikovane z nizkim GWP in brez klora; predstavljajo enega izmed tehnoloških nadomestkov.
Naravna hladila (amoniak, ogljikov dioksid, ogljikovodiki kot propan): nizki GWP in brez vpliva na ozon, vendar imajo svoje varnostne izzive (toksičnost, tlak, vnetljivost).

Zakonodaja in nadomestki

Mednarodni dogovor Montreal Protocol (1987) je začel postopno ukinjanje proizvodnje in uporabe CFC in kasneje HCFC spojin zaradi njihove vloge pri uničevanju ozona. Za zmanjšanje vpliva HFC-jev na podnebje je bil leta 2016 sprejet tudi dodatek Kigali, ki določa postopno zmanjševanje njihove uporabe. Danes industrija prehaja na hladilna sredstva z nižjim GWP (npr. HFO, naravna hladila) ter na energetsko učinkovitejše sisteme in prakse ravnanja z izdelki.

Ravnanje, varnost in priporočila

Izogibajte se namenoma izpuščanju freonov v ozračje; v večini držav je to prepovedano.
Pri servisiranju hladilnih naprav uporabljajte usposobljene in certificirane serviserje, ki lahko pline pravilno izločijo, shranijo ali predelajo.
Pri izbiri naprav raje izberite tiste z nizkim GWP in dobro energetsko učinkovitostjo.
Pri ravnanju z nekaterimi starimi spojinami bodite pozorni na toksikologijo (npr. ogljikov tetraklorid je strupen in nevaren za zdravje).

Sklep: Freoni kot skupina kemikalij so igrali pomembno vlogo v hlajenju in industriji, vendar so zaradi škodljivih učinkov na ozonsko plast in podnebje povzročili globalne regulativne ukrepe in prehod na varnejše alternative. Pravilno ravnanje, recikliranje in izbira spojin z nizkim vplivom sta ključna za zmanjšanje njihovih negativnih učinkov.

Sorodne strani

Vprašanja in odgovori

V: Kaj je freon?

O: Freon je beseda za nekatere kemične spojine, ki se pogosto uporabljajo kot hladilna sredstva.

V: Kdo je izumil uporabo freona kot hladilnega sredstva?

O: Thomas Midgley mlajši je izumil uporabo freona kot hladilnega sredstva.

V: Katere so nekatere sestavine hladilnih sredstev?

O: Hladila lahko vsebujejo ogljik, klor, fluor in včasih brom.

V: Ali je freon 10 strupen za živali?

O: Veliko vrst freona ni strupenih za živali.

V: Kako freon vpliva na raven ozona v ozračju?

O: Klor v hladilnih sredstvih CFC lahko zmanjšuje ozon, HCFC pa lahko prav tako škoduje ozonu. HFC-ji nimajo klora in ne zmanjšujejo ozona v ozračju.

V: Ali so z uporabo freona kot hladilnega sredstva povezani kakšni vplivi na okolje?

O: Večina hladilnih sredstev lahko zmanjša količino ozona v zgornjih plasteh ozračja, zaradi česar lahko prodre več ultravijolične svetlobe, ki lahko povzroči kožnega raka in sivo mreno ter uniči plankton v oceanih. Poleg tega večina hladilnih sredstev povečuje globalno segrevanje, saj so močni toplogredni plini, ki globalno segrevanje povečujejo tisočkrat bolj kot ogljikov dioksid (CO2).