尋求：冷卻空調、冰箱的新方法

人們正在尋找能讓你和地球保持涼爽的化學物質。

新協議很快將開始逐步淘汰目前用於空調、冰箱和絕緣泡沫的強力溫室氣體。 這些氣體稱為氫氟碳化合物（HFC），其每個分子造成的全球暖化程度是二氧化碳的數百倍。 世界領導人於 10 月 15 日在盧安達基加利宣布逐步淘汰這項計劃，科學家和化學公司正在研究新的分子，以降低對地球的危害。 其中一些分子已經投入使用，而另一些則需要更多修改。

霍尼韋爾國際公司（Honeywell International）的技術長拉吉夫·巴納瓦利（Rajiv Banavali）表示，尋找導致地球變暖的氫氟碳化合物的環保替代品需要仔細的化學研究。空調和冰箱化學品。 他說，替代化學品必須達到相同的目的，而無需對產品的其餘部分進行重大且昂貴的重新設計。

許多新化學物質一旦進入大氣中就會透過化學反應迅速分解，但在容納後仍能正常發揮作用。 如此短的壽命意味著任何分子逸出只會導致幾天的變暖，而不是像許多目前的冷媒那樣幾年或幾十年。

當前一代冷卻劑是在 1987 年《蒙特利爾議定書》禁止使用會破壞臭氧層的氯氟烴 (CFC) 後出現的。 停用這些化學物質有助於修復臭氧層空洞（SN：2016 年 7 月 23 日，第 14 頁 6）。 但它們的許多替代品，包括某些氫氟碳化合物，都是強效溫室氣體。 目前，就全球暖化潛力而言，這些替代化學品約佔溫室氣體排放量的百分之二，但隨著空調在印度等發展中國家變得更加普遍，這一比例可能會增加。

盧安達協議的最終目標是到 2047 年將氫氟碳化物的使用量減少 80% 至 85%，到 2100 年防止全球暖化高達 0.5 攝氏度。

幾種新的替代品正在開發中，包括吸收熱量較少的碳氫化合物。 弗吉尼亞州阿靈頓空調、供暖和製冷研究所所長 Stephen Yurek 表示，一些原型系統甚至完全放棄化學製冷劑，而是使用聲波來泵熱，但該技術目前能源效率低下且佔用太多空間。關於如何做到這一點，有很多新的和創造性的想法的機會，」他說。

已經使用的一種方法是 HFO-1234yf，一種用於汽車空調的冷媒。 每個分子在兩個碳原子之間都包含一個雙鍵，這是一個故意的致命缺陷，一旦洩漏到大氣中就會使分子分裂。 HFO-1234yf 是霍尼韋爾和杜邦化學公司合資的成果，其設計的全球暖化潛力僅為其前身的千分之幾。

即使化學物質的壽命很短，它仍然會導致全球暖化。 R-134a 被認為是冰箱中的替代冷媒，因為它進入大氣後對全球暖化的影響很小。 不過，圖森亞利桑那大學的化學工程師保羅‧布洛爾斯 (Paul Blowers) 表示，這種化學物質讓冰箱更加耗能。 在 2010 年的一篇論文中環境科學與技術，他計算出使用 R-134a 會實際上增加了冰箱對氣候的整體影響由於能源使用量的增加。

布洛爾斯說，一些潛在的缺點，例如能源效率降低，可以在實施前進行測試，但其他缺點則不能。 氟氯化碳 (CFC) 的發明早於其與臭氧層消耗的關聯性建立之前數十年。 「一路上我們會做出一些錯誤的決定嗎？ 是的。 我們會修復它們嗎？ 希望比以前更快，」他說。 “這項規定很好，因為它推動我們前進。”

雖然仍然存在一些障礙，但“人們已經看到了這個問題的解決方案”，柯林斯堡科羅拉多州立大學的大氣化學家 AR Ravishankara 說。 “當涉及氣候變遷時，我們通常不會談論經濟上可行且可以快速實施的解決方案。” 他說，尋找氣候友善製冷劑「表明這是可以做到的」。

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編者註：本文於 2016 年 12 月 6 日更新，以更正 HFO-1234yf 分子中原子排列的描述。