W tym artykule szczegółowo omówimy Freony, temat, który cieszy się dużym zainteresowaniem w ostatnich latach. Od jego początków po dzisiejsze znaczenie – zanurzymy się w wyczerpującej analizie, która obejmie różne aspekty i perspektywy. Freony to temat o ogromnym znaczeniu, który zasługuje na poruszenie z różnych punktów widzenia, dlatego zagłębimy się w jego implikacje, wpływ na społeczeństwo i jego znaczenie w obecnym kontekście. W tym artykule postaramy się głębiej zagłębić w Freony i zapewnić czytelnikowi szeroką i szczegółową wizję, która pozwoli mu zrozumieć znaczenie i zakres tego tematu.
Freony, chlorofluorowęglowodory (CFC, od ang. chlorofluorocarbons) – grupa chloro- i fluoropochodnych węglowodorów alifatycznych. Freony były masowo stosowane jako ciecze chłodnicze w chłodziarkach, gaz nośny w aerozolowych kosmetykach oraz do produkcji spienionych polimerów, aż do odkrycia, że są to substancje zubożające warstwę ozonową. W latach 90. XX wieku uznano je powszechnie za szkodliwe dla środowiska, ich produkcja i wykorzystanie zostały znacząco zredukowane. Słowo freon jest zarejestrowanym znakiem handlowym należącym do koncernu DuPont.
Wynalazcą freonu był Thomas Midgley. Najpopularniejszym freonem stał się R-12, czyli dichlorodifluorometan, CCl2F2. Freony są nietoksyczne i niepalne. W temperaturze pokojowej i ciśnieniu atmosferycznym są gazami. W instalacjach chłodniczych freony występują w fazie ciekłej i gazowej. Freony łatwo ulatniają się do atmosfery z nieszczelnych instalacji, bez pozostawiania widocznych śladów wycieku, co powoduje, że nieszczelności takie trudno jest wykryć, o ile nie towarzyszy im wyciek oleju obecnego zazwyczaj w układzie.
Głównym następcą freonu R-12 jako cieczy chłodniczej stał się R-134a, czyli 1,1,1,2-tetrafluoroetan (nazwy handlowe Suva 134a; Solkane 134a; Genetron 134a). Freony to związki fluoru, chloru i węgla, R-134a jest fluorowanym węglowodorem zawierającym niepodstawione atomy wodoru (nie zawiera chloru). Jego wzór sumaryczny to CH2FCF3.
W latach 1970. opublikowano badania dowodzące, że emisja freonów do atmosfery powoduje niszczenie warstwy ozonowej w atmosferze. Temat zyskał na popularności w latach 80. i 90., kiedy obniżenie koncentracji ozonu nad Antarktydą, zwane dziurą ozonową, stało się oczywiste. Aktualnie istnieje szereg badań, prowadzonych przez niezależne ośrodki naukowe, potwierdzających szkodliwość działania freonów i wskazujących na ich kumulację w atmosferze, ze względu na ich trwałość. Potencjał niszczenia ozonu (wskaźnik ODP) dla freonu CFC-11 stał się podstawą skali, z wartością 1.
Chlorofluorowęglowodory są także istotnymi gazami cieplarnianymi. Potencjał tworzenia efektu cieplarnianego (wskaźnik GWP) niektórych substancji z tej grupy jest tysiące razy wyższy niż w przypadku dwutlenku węgla.
Ze względu na te efekty, zostały opracowane regulacje prawne ograniczające użycie freonów, w tym także regulacje międzynarodowe, do których przystąpiła większość krajów świata: konwencja wiedeńska w sprawie ochrony warstwy ozonowej, a następnie protokół montrealski. Największe gospodarki świata zgodziły się na zamrożenie produkcji freonów na poziomie z roku 1986. Także w Polsce są to substancje kontrolowane, których wprowadzenie do obrotu wiąże się z opłatami (z wyjątkiem produkcji leków).
CFC zostały zastąpione w chłodnictwie przez związki HCFC (częściowo halogenowane chlorofluorowęglowodowy), które mają znacznie niższy potencjał niszczenia ozonu. Jednak HCFC także są gazami cieplarnianymi
Oznaczenia | Nazwa angielska | Nazwa polska | Potencjał niszczenia ozonu (ODP) | Potencjał tworzenia efektu cieplarnianego (GWP) | |
---|---|---|---|---|---|
R-11 | CFC-11 | trichlorofluoromethane | trichlorofluorometan | 1,0 | 4660 |
R-12 | CFC-12 | dichlorodifluoromethane | dichlorodifluorometan | 0,82 | 10 200 |
R-13 | CFC-13 | chlorotrifluoromethane | chlorotrifluorometan | 1,0 | 13 900 |
R-22 | HCFC-22 | chlorodifluoromethane | chlorodifluorometan | 0,04 | 1760 |
R-23 | HFC-23 | trifluoromethane | trifluorometan | <0,004 | 12 400 |
R-113 | CFC-113 | trichlorotrifluoroethane | trichlorotrifluoroetan | 0,85 | 5820 |
R-114 | CFC-114 | 1,2-dichloro-1,1,2,2-tetrafluoroethane | 1,2-dichloro-1,1,2,2-tetrafluoroetan | 0,58 | 8590 |
R-115 | CFC-115 | 1-chloro-1,1,2,2,2-pentafluoroethane | 1-chloro-1,1,2,2,2-pentafluoroetan | 0,5 | 7670 |
R-116 | PFC-116 | hexafluoroethane | heksafluoroetan | 0 | 11 100 |
R-134a | HFC-134a | 1,1,1,2-tetrafluoroethane | 1,1,1,2-tetrafluoroetan | 0 | 1300 |
R-227ea | HFC-227ea | 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane | 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropan | 0 | 3350 |