Framtiden för R404A och andra köldmedier med höga GWP-värden när priserna stiger

skriven av Pavel Makhnatch (under handledning av Rahmatollah Khodabandeh och Björn Palm)

Publicerad 2017-08-09

Flera stora köldmedietillverkare har aviserat betydande prisökningar för R404A och flera andra köldmedier med höga GWP-värden. En av tillverkarna har till och med indikerat att man kan sluta sälja R404A helt under nästa år.

Priset för köldmedier höga GWP-värden har successivt ökat under den senaste tiden. Till exempel har Kylma, en av de svenska köldmedieleverantörerna, nyligen meddelat prisökning på upp till 26% för deras utbud av köldmedium med höga GWP-tal [1]. Liknande besked har också lämnats av andra europeiska köldmedieleverantörer [2].

Chemours, en av de stora köldmedietillverkarna, har meddelat flera prishöjningar på varandra; 25% (från april) och 30% (från maj) för R404A och R507A. Således kommer prisnivåerna för dessa köldmedier att bli 62,5% högre än de var i början av året [3]. Andra hög-GWP-köldmedier (R407A, R410A, R407C och R134a) påverkas också av prishöjningar, om än i mindre grad.

Honeywell, en annan stor köldmedietillverkare har aviserat att man planerar för att sluta sälja R404A och R507A helt från nästa år [4]. Enligt Julien Soulet, vd för Honeywells fluorprodukter i Europa, Mellanöstern, Afrika och Indien: ”Med tanke på de kommande mål som fastställts av f-gasförordningen kommer kunderna snart att stöta på minskad tillgänglighet av hög-GWP-produkter.”[5].

Mark Hughes, affärsutvecklingschef hos köldmedieproducenten Chemours, som tillsammans med Honeywell har den största EU-kvoten, säger: ”Vi får skära ner nästa år - betydligt. Vi kommer att behöva vara mycket försiktiga med vår kvot månad för månad. Priserna är på uppgång och vi kan skönja tidiga leveransproblem” [2].

Varför ökar priset så snabbt?
Den annonserade prisjusteringen sker på grund av en förväntad brist på hög-GWP-köldmedier, vilket i sin tur är en konsekvens av de kvoter som fastställts i f-gasförordningen för utsläppande av fluorkolväten på Europeiska marknaden. Om mindre än ett år kommer f-gasförordningen kräva en märkbar minskning av den maximala mängd fluorkolväten (HFC) som får släppas ut på marknaden. Från 2018 motsvarar mängden av HFC som får släppas ut på marknaden 63% av baslinjen (2009-2012 års genomsnitt), vilket är 32% lägre än dagens tillåtna mängder. Därför behöver köldmedieleverantörerna justera priset för att styra efterfrågan bort ifrån hög-GWP-köldmedier och istället erbjuda andra alternativ.

Dessutom blir köldmedier med GWP >=2500 inte tillåtna att använda för nyproduktion i en stor mängd stationära kylutrustningar från 2020 (undantag finns, som exempelvis utrustning avsedd för att kyla produkter till temperaturer under -50 °C). Sådana köldmedier kommer också att förbjudas från användning vid service eller underhåll av kylutrustning med en fyllningsstorlek på 40 ton koldioxidekvivalenter (ca 10.2 kg av R404A). Endast återvunnen köldmedia kommer tillåtas att användas för detta syfte fram till 2030. Ytterligare GWP-begränsningar kommer för centraliserade kylsystem med flera moduler för kommersiell användning och med en nominell kapacitet på minst 40kW.

Finns det fortfarande många R404A-system i bruk?
Här kan vi som exempel titta på sektorn för kommersiell kyla – en sektor som normalt sett har system med både stora köldmediemängder och relativt höga läckagenivåer. Enligt nyligen redovisad undersökning [6], är majoriteten av deltagare i studien har nyligen installerat eller använt kommersiella kylsystem på den europeiska marknaden som fortfarande baserat på HFC:er med höga GWP-värden (R134a GWP 1430, R404A GWP 3922, R407-serien GWP 1774-2107, R410A GWP 2088 och R507A GWP 3985) samt viss mängd naturliga köldmedier (CO2, propan och ammoniak), Figur 1. Det finns alltså ett stort antal system som kommer att påverkas av prishöjningen på köldmedier.

 System som använder R448A eller R449A installerades av cirka 30% av enkät respondenter (dessa inkluderar kylsystemstillverkare, installations-, service- och reparationsföretag, slutanvändare/operatörer och kylkonsulter). Naturliga köldmedier används också mycket i kommersiell kylning. Koldioxid (R744) sägs vara nyinstallerad eller används av mer än hälften av deltagarna, och ungefär en tredjedel har nyligen installerat propan- eller ammoniaksystem.

Det bör noteras att studien endast omfattade 39 respondenter med majoriteten av deltagarna från Spanien och Italien. Det kan således inte vara direkt representativt för hela den europeiska marknaden, utan ger definitivt en viss indikation på de nuvarande trenderna.

Figur 1. Köldmedier som används i kommersiella kylsystem. Värdena representerar andelen enkät svarande som anger en viss köldmedium som för närvarande installeras eller används av dem för kommersiell kyla (flera val var möjliga) [6].

Vilka är alternativen?
Ett antal alternativ har föreslagits som ersättare till R404A, som tillsammans med R507A är de köldmedier som berörs mest av prishöjningarna. Exempelvis har Mota-Babiloni et al. [7] studerat sex möjliga alternativ till R404A (inklusive fyra HFC/HFO-blandningar) och visade högre köldfaktor vid modellering av grundläggande kylcykel vid typiska till livsmediebutik driftsfall. Den verkliga systemoperationen är emellertid en kombination av många störande faktorer och därför svår att modellera. Experimentella observationer är därför nödvändiga för att mäta och observera verkligt systembeteende..

Några experimentella studier har nyligen presenterats för redan kommersialiserade blandningarna R448A och R449A. Mota-Babiloni et al. [8] har presenterat positiva resultat för R448A för medelhöga temperaturer. Vid låga temperaturer detta har bekräftats av Sethi et al. [9] i en fältstudie. Den senaste studien som genomförts i svenska livsmedelsbutiker visar på att R449A kan vara lämplig ersättare till R404A i indirekta kylsystem om R449A:s begränsningar beaktas [10]. Uppmärksamhet bör ägnas åt höjningen av hetgastemperatur, en liten minskning av kylkapacitet, konsekvenserna av betydligt lägre köldmediemassflöde och en hög glide. Mer diskussion om detta ämne har presenterats i tidigare Kyla & Värme och kan hittas i rapporten från studien [11].

Med tanke på att livslängden för de flesta systemen inom kommersiell kyla är 15-20 år, kan utbyte av R404A-system med nya (t ex CO2-system) inte alltid vara ett reellt alternativ utifrån en ekonomisk synpunkt. För sådana system är det nödvändigt att använda alternativa köldmedier, drop-in köldmedier.

Den största utmaningen ligger i att ersätta R404A i direkta kylsystem där hetgastemperaturen kan bli för hög. Ett alternativ som är utformad för att ersätta R404A och matchar dess hetgastemperatur är R452A. Det föreslås som ersättning till R404A i transportkylsystem, men kan också övervägas som R404A-ersättning i livsmedelsbutikernas kylsystem, där R449A inte kan användas på grund av begränsningarna som sätts av hetgastemperaturen. Även om R452A inte har studerats i ett sådant system kan mer information och analyser hittas på annat håll [12].

Medan de ovan nämnda alternativen från Honeywell (R448A) och Chemours (R449A, R452A) har varit kända under en längre tid, är andra köldmedietillverkare också aktiva och utvecklar nya produkter för att ersätta hög-GWP-köldmedier i befintliga system. Det senaste exemplet är köldmediet R407H, som föreslås av Daikin som en ersättare till R404A [13].

Följ gärna våra publikationer och få vårt digitala nyhetsbrev. Anmäl dig här .

Källor

[1] Kylma, ”Prisjustering köldmedium”, 2017, [online] http://www.kylma.se/en/news/2017/April/prisjustering-koldmedium--394

[2] Cooling Post, “R404A will be scarce and more expensive”, 2017, [online] www.coolingpost.com/world-news/r404a-will-be-scarce-and-more-expensive/

[3] Cooling Post, “R404A price rises 62% in a month”, 2017, [online] www.coolingpost.com/world-news/r404a-price-rises-62-in-a-month/

[4] Honeywell Refrigerants, “Think about tomorrow today”, 2017, [online] www.honeywell-refrigerants.com/europe/think-about-tomorrow-today/

[5] Cooling Post, “Honeywell to stop sales of R404A”, 2017, [online] http://www.coolingpost.com/world-news/honeywell-to-stop-sales-of-r404a/

[6] Öko-Recherche , ”Availability of alternatives to HFCs in commercial refrigeration in the EU,” 2017.

[7] A. Mota-Babiloni, J. Navarro-Esbrí, Á. Barragán, F. Molés och B. Peris, ”Theoretical comparison of low GWP alternatives for different refrigeration configurations taking R404A as baseline,” International Journal of Refrigeration, vol. 44, pp. 81-90, 2014.

[8] A. Mota-Babiloni, J. Navarro-Esbrí, B. Peris, F. Molés och G. Verdú, ”Experimental evaluation of R448A as R404A lower-GWP alternative in refrigeration systems,” Energy Conversion and Management, vol. 105, p. 756–762, 2015.

[9] A. Sethi, G. Pottker och S. Yana Motta, ”Experimental evaluation and field trial of low global warming potential R404A replacements for commercial refrigeration,” Science and Technology for the Built Environment, pp. 1175-1184, 2016.

[10] P. Makhnatch, A. Mota-Babiloni, J. Rogstam och R. Khodabandeh, ”Retrofit of lower GWP alternative R449A into an existing R404A indirect supermarket refrigeration system,” International Journal of Refrigeration, 2017.

[11] J. Rogstam, S. Bolteau, P. Makhnatch och R. Khodabandeh, ”Utvärdering av en potentiell R404A-ersättare. Fältprov med R449A.,” Stockholm, 2016.

[12] Tecumseh, ”Guidelines for using R449A and R452A in new and existing commercial refrigeration,” Tecumseh Products Company, 2016.

[13] Cooling Post, “Daikin joins race to replace R404A”, 2017 [online] www.coolingpost.com/world-news/daikin-joins-race-to-replace-r404a/