Путь к запрету ГФУ (Журнал «Мир климата» №101)

Принятая на  28-м совещании сторон Монреальского протокола в Руанде поправка предусматривает ряд мер по сокращению производства и потребления гидрофторуглеродов (ГФУ).

Согласно поправке, в 2019 году постепенное сокращение производства и потребления ГФУ должны начать развитые страны, такие как Япония и США. К 2036 году эти показатели должны будут уменьшиться на 85% базового уровня, за который взят среднегодовой объем потребления и производства за  2011–2013 годы. (Объем считается в тоннах CO2-эквивалента.) Китай и ряд других развивающихся стран начнут сокращение с 2024 года и к 2045 году уменьшат потребление и производство на 80% базового уровня — ​для них это средние показатели за  2020–2022 годы. Индия вместе с группой нефтедобывающих государств (в том числе стран Ближнего Востока) приступит к выполнению обязательств, предусмотренных поправкой, в 2028 году. Сокращение к 2047 году здесь должно составить 85% относительно уровня 2024–2026 годов.

Холодильное и климатическое оборудование, использующее ГФУ

Начиная с  1990-х годов производители воздушных кондиционеров, чиллеров, холодильных витрин, предназначенных для продажи в странах с развитой экономикой, стали заменять хлорфторуглеродные (ХФУ) и гидрохлорфторуглеродные (ГХФУ) хладагенты, разрушающие озоновый слой, гидрофторуглеродами (ГФУ), такими как R407C, R410A, R134a и R404A. В развивающихся странах наиболее распространенным хладагентом все еще остается ГХФУ R22, однако и там его постепенно вытесняют ГФУ.

Если говорить о типах оборудования, то бытовые и полупромышленные кондиционеры, а также VRF-системы, как правило, заправляются R410A и R407C, в чиллерах с компрессорами центробежного типа используются R134a и R123, мощные чиллеры с винтовыми компрессорами работают с R134a, чиллеры меньшей мощности — ​с R410A. В холодильном оборудовании, например в холодильных витринах, применяются R404A, аммиак и CO2.

ГФУ не наносят вреда озоновому слою, однако высокий потенциал глобального потепления (ПГП) сделал их объектом разного рода ограничений и запретов. ПГП хладагента R404A, применяющегося главным образом в холодильной индустрии, особенно велик — ​он составляет 3920. Агентство по охране окружающей среды США распорядилось исключить R404A из списка приемлемых замен для ГХФУ.

В ряде супермаркетов и холодильных складов активно внедряется оборудование, использующее аммиак и CO2 — ​природные хладагенты, практически полностью безопасные для окружающей среды. Однако аммиак — ​токсичен и умеренно пожароопасен, а оборудование для работы CO2 должно быть рассчитано на крайне высокое давление в системе, что сказывается на его стоимости. Кроме того, CO2 менее эффективен при высокой температуре наружного воздуха.

Крупнейшие потребители хладагента

На заправку одного чиллера с центробежным компрессором уходит довольно большое количество хладагента. Но это очень мощные и дорогие машины и их на рынке относительно немного. Зато число маломощных бытовых сплит-систем и оконных кондиционеров измеряется десятками миллионов, и именно они, несмотря на малый объем заправки каждого конкретного прибора, являются основными потребителями хладагентов. Следом за ними идут полупромышленные кондиционеры и VRF-системы.

Перспективы VRF-систем

VRF-системы появились в  1980-х годах в Японии и вскоре стали весьма популярны в офисах и на других объектах благодаря относительной простоте монтажа и высокой степени обеспечиваемого комфорта. Со временем оборудование этого типа распространилось за пределами Японии — ​в Китае, странах Юго-Восточной Азии, в Европе.

VRF-системы заправляются большим объемом хладагента, так как их фреоновые магистрали соединяют все внутренние блоки в здании. В Японии большой объем заправки стал препятствием для использования в VRF-системах нового умеренно горючего хладагента R32, уже довольно широко применяющегося в бытовых кондиционерах и даже в полупромышленном оборудовании. Дело в том, что действующий в Японии закон о газах под высоким давлением распространяет на R32 те же ограничения, что и на легковоспламеняющиеся углеводороды.

Параллельно с проектом Организации по развитию новой энергетики и промышленности NEDO, в рамках которого уже пять лет ведутся разработки кондиционера, не использующего фторуглероды, Японское общество инженеров по холоду и воздушному кондиционированию (JSRAE) создало комитет, исследующей возможности применения умеренно горючих хладагентов. При Японской ассоциации индустрии холода и воздушного кондиционирования (JRAIA) организованы рабочие группы по оценке рисков, связанных с использованием умеренно горючих хладагентов в бытовых и полупромышленных кондиционерах, VRF-системах и чиллерах. К исследованиям привлечены специалисты Токийского университета. К марту 2016 году оценку уже прошли такие хладагенты, как R32, R1234yf, R1234ze(E).

Ожидается, что проделанная работа позволит смягчить требования безопасности при использовании умеренно горючих хладагентов.

В США R32 внесен в список приемлемых альтернатив для применения в полупромышленном оборудовании, но его использование в сплит-системах пока не разрешено. Запрет связан со стандартом UL (Underwriters Laboratories — ​компании по стандартизации и сертификации в области техники безопасности), на изменение которого требуется время.

Вклад в предотвращение климатических изменений

Если реализация мер, предусмотренных новой поправкой к Монреальскому протоколу, будет идти согласно графику, объем парниковых выбросов к 2050 году существенно сократится.

Однако повод для беспокойства все еще есть. Участники проходившей в ноябре 2016 года 22-й сессии Конференции сторон Рамочной конвенции ООН об изменении климата обещали приложить все усилия для выполнения Парижского соглашения (документа, пришедшего на смену Киотскому протоколу). Однако новый президент США Дональд Трамп неоднократно заявлял о намерении его администрации выйти из соглашения (ранее аналогичные действия в отношении Киотского протокола уже предпринимал президент Джордж Буш-младший). Если это произойдет, объемы финансовой поддержки, оказываемой развивающимся странам в рамках соглашения, существенно сократятся, что, несомненно, ограничит возможности предотвращения климатических изменений.

По материалам JARN