Miljövänliga kylsystem behövs för att mildra klimatförändringen

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

Publicerad 2018-09-28

De nuvarande EU-förordningarna tar redan upp miljöeffekterna av kylsystem genom att genomföra byte av hög GWP köldmedier med låg-till-noll GWP-köldmedier. Nyligen genomförda undersökningar visar dock att dessa inte kommer att räcka för att tillräcklig mildra klimatförändringarna. Dessutom kommer inte ens förbättringar av energieffektiviteten att vara tillräckliga, inför av de ökande kylbehoven. Om detta är fallet, hur kan vi möta de framtida kyl behöv på miljövänligt sätt?

Observerade sommartemperaturer antyder de globala uppvärmningseffekterna

Det finns en långsiktig trend av global medeltemperatur ökning sedan början av den industriella revolutionen. Enligt den analys som presenteras av forskare vid NASA: s Goddard Institute for Space Studies (GISS) 17 av de 18 varmaste åren i 138-åriga rekord historia har inträffat under det innevarande århundradet. Den ansågs till stor del vara en följd av de ökade koldioxidutsläppen och andra utsläpp av växthusgaser som gjorts av människor [1].

På global nivå, juni 2018 fortsatte den värmande trenden för de senaste 40 åren. Enligt den månatliga analysen av globala temperaturer av forskare vid GISS, den senaste månaden överträffade den 1951-1980 juni medelvärdet av + 0,77 °C. Tillsammans med juni 1998 detta är den tredje varmaste juni i 138 år av modern rekordhållning, med endast juni 2015 och 2016 (+ 0,80 °C och + 0,79 °C) var varmare [1].

I Sverige har de senaste sommarmånaderna också varit märkbart varmare än under många tidigare år. Enligt SHMI, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, var de genomsnittliga uppmätta temperaturerna betydligt högre än genomsnittet 1961-1990 (mätt i form av månadsmedeltemperaturens avvikelse från månadens normala medeltemperatur, i °C). Figur 1 visar månadsmedeltemperaturens avvikelse för juli och indikerar att det förra juli har varit klart signifikant varmare än under de tidigare åren. Temperatur rekord var inte slagen dock och den högsta registrerade temperaturen i Sverige under juni och juli nådde 38,0 C och registrerades under år 29 juni 1947 i Götaland och 9 juli 1933 i Svealand [2].

Figur 1. Månadsmedeltemperaturens avvikelse från månadens normala medeltemperatur (medelvärdet 1961-1990) för juli år 2016 och framåt [3].

Även i resten av europé har de märkbart varmare luft temperaturerna än genomsnittet etablerats under juli månad. Avvikelsen är något skiljer sig från plats till plats, och man kan tydligt se Norden har påverkats av värmeböljan mer än andra regioner, Figur 2 [4]

Figur 2. Global temperaturanomali (vänster bild) i juli 2018 samt för Europa (höger bild). Avvikelserna avser normalperioden 1981-2010 [4].

Enligt Johan Rockström, professor i miljövetenskap vid Stockholms Universitet och chef på Stockholm Resilience Centre, vi kan koppla den extrema värme vi har haft till den globala uppvärmningen. ”Den globala uppvärmningen, som vi människor är orsak till, ökar styrkan på väderhändelser och påverkar vädersystem. Vi kan inte skylla ett enskilt väderfenomen på den globala uppvärmningen, däremot påverkar den globala uppvärmningen styrkan hos väderhändelserna. Så att vi slår rekord på rekord nu, med den varmaste sommaren någonsin uppmätt i Sverige, kan enbart förklaras genom att förstå att klimatförändringar samspelar med väder”, sade Johan i intervju till SvD [5]

Kylning som källa till växthusgaser

Kylindustrin är redan en betydande källa till växthusgasutsläpp och därmed ha en effekt på den observerade globala uppvärmningen. International Institute of Refrigeration (IIR) uppskattar att 7,8% av de globala utsläppen av växthusgaser kommer från kylsektorn, värmepumpar och kryogenikum [6]. Det uppskattas att kylning sektorn är en källa till cirka 4110 millioner ton (MT) av CO2-ekvivalent och utsläppen förväntas stiga minst två gånger med tanke på en affärer som vanligt (BAU) scenario, Figur 3 [7]

Figur 3. Kylsektorns totala utsläpp av växthusgaser, i millioner ton av CO2 ekvivalent [7]

Den globala kylnings efterfrågan väntas att öka. Kan vi leverera kyla och samtidigt uppfylla klimatmålen?

Om man betraktar en ökning av den globala befolkningen, snabba förändringar i demografi, utökade urbaniseringar och klimatpåverkan som leder till mer frekventa värmeböljor och stigande säsongstemperaturer, är det ingen tvekan om att vi kommer att kräva mycket mer kylning under de närmaste årtiondena [10]. Dessutom är kylning avgörande för globalt välbefinnande och det visade sig att uppnå alla 17 av FN:s utvecklingsmål (t.ex. frånvaro av hunger, god hälsa och välbefinnande, klimatåtgärder och liknande) beror på att utveckla och bredare genomföra ren kylning teknik, vilket kommer att resultera i ytterligare efterfrågan på kylning.

Dock kommer tillväxten av konstgjord kylning att skapa en stor efterfrågan på energi och kan därmed orsaka höga koldioxidutsläpp, vilket annars bör mildras. Den senaste rapporten med titeln “A cool world – defining the energy concorcium of cooling for all” [10], har utvärderat framtida energianvändning och koldioxidutsläpp som orsakas av kylutrustningen vid olika scenarier.

Ett av scenarierna har utvärderat effekten av att möta den framtida kylnings efterfrågan (som uppskattas av Green Cooling Initiative [7] med hänsyn till de nuvarande lagren av utrustningen och de prognoser som baseras på ländernas befolkning, BNP, temperatur index , urbanisering och elektrifiering). Det visade sig att möta ett sådant kylbehov kommer att leda till betydande koldioxidutsläpp, mycket högre än vad som är nödvändigt om vi vill begränsa den globala temperaturhöjningen till 2 °C senast 2100. Detta är även när man överväger att genomföra alla teknik innovationer inom kyl sektorn, såsom användning av låg till noll GWP köldmedier, förbättrad energieffektivitet. När man överväger andra scenario med större kylning efterfrågan och/eller lägre teknikutveckling, kommer de CO2-utsläpp som är förknippade med att möta efterfrågan på kyla att bli ännu större. Det bör noteras att författarna erkänner att vissa delar av deras analys kan vara endast delvis korrekt på grund av ett antal antaganden som ingår i modellen.

Som en slutsats är komplexa omvandlingar av kyl sektorn behövs för att säkerställa mötet av klimatmålet, enligt resultaten av studien [10]. Att säkerställa lägsta GWP för köldmedium och högsta energieffektivitet är bara ett steg mot ett miljövänligt kylsystem. Andra åtgärder kan omfatta kylning efterfrågan minskning och integrering av en systeminriktning vid kylning. Kanske i framtiden kommer vi att se regler som kommer att innehålla systemtänkande tillvägagångssätt i krav som ställs för kylsystem.

Följ gärna våra publikationer och prenumerera på vårt digitala nyhetsbrev. Anmäl dig genom att följa länken .

Källor

[1]

GISTEMP Team, GISS Surface Temperature Analysis (GISTEMP)., 2018.

[2]

SMHI, Svenska temperaturrekord, 2018.

[3]

SMHI, Månads-, årstids- och årskartor, 2018.

[4]

The Copernicus Climate Change Service, Surface air temperature for July 2018, 2018.

[5]

A.-C. Johnsson, "Rockströms larm: Då når vi en punkt utan återvändo," Svenska Dagbladet, 2018.

[6]

IIR, "The impact of the refrigeration sector on climate change. 35th Informatory note on refrigeration technologies.," International Institute of Refrigeration, Paris, 2017.

[7]

Green Cooling Initiative, "Total emissions of cooling sector," 2018. [Online]. Available: https://goo.gl/KVsfuf.

[8]

European Commission, "Public consultation on the strategy for long-term EU greenhouse gas emissions reduction," 17 July 2018. [Online]. Available: https://ec.europa.eu/clima/news/public-consultation-strategy-long-term-eu-greenhouse-gas-emissions-reduction_en.

[9]

W. Steffen, J. Rockström, K. Richardson, T. M. Lenton, C. Folke, D. Liverman, C. P. Summerhayes, A. D. Barnosky, S. E. Cornell, M. Crucifix, J. F. Donges, I. Fetzer, S. J. Lade, M. Scheffer, R. Winkelmann and H. J. Schellnhuber, "Trajectories of the Earth system in the Anthropocene," Proceedings of the National Academy of Sciences of the United Satates of America, 2018.

[10]

T. Peters, "A cool world. Defining the energy conundrum of cooling for all," University of Birmingham, Birmingham, 2018.

fff

Nyheter

Titel Datum
Utvecklingen på köldmediefronten under året som gått 2019‑01‑03
Köldmedier med lågt GWP: tidigare och pågående projekt 2018‑12‑03
Miljövänliga kylsystem behövs för att mildra klimatförändringen 2018‑09‑28
Naturliga köldmedier diskuterades under Gustav Lorentzen-konferensen 2018‑08‑14
Forskning med fokus på säker användning av brännbara köldmedier 2018‑07‑11
Höjdpunkter från ICCC 2018 - om hållbarhet och den obrutna kylkedjan 2018‑04‑30
Effekterna av F-gasförordningen oroar värmepumpsindustrin 2018‑04‑30
F-gasförordningens kvoter är på plats – men är vi på väg att uppfylla målen? 2018‑02‑08
Utvecklingen på köldmediefronten under året som gått 2018‑02‑07
F-gaser: vet vi vilka de är? 2018‑02‑07
Utsläppen av fluorerade gaser och deras utsläppsminskning 2018‑01‑09
Tio icke-brännbara alternativ till R404A 2017‑08‑24
Köldmedier: den aktuella utvecklingen 2017‑08‑22
Framtiden för R404A och andra köldmedier med höga GWP-värden när priserna stiger 2017‑08‑09
Köldmedier: vad förväntas i framtiden 2017‑06‑15
Standarder och deras roll i kylindustrin 2017‑02‑07
Detta hände på köldmediefronten under året som gått 2017‑01‑27
Miljövänliga köldmedier för framtiden 2017‑01‑27
Ett alternativ för att ersätta R404A i små kylsystem 2016‑11‑14
Senaste nytt från ”Gustav Lorentzen Natural Working Fluids Conference” i Edinburgh UK 2016‑11‑13
Möjligheter och utmaningar för R152a. Del 2. 2016‑11‑12
Möjligheter och utmaningar för R152a. Del 1 2016‑11‑12
Miljöindikatorer TEWI och LCCP 2016‑06‑02
Källor för köldmediers termodynamiska egenskaper 2016‑03‑23
Några frågor från våra läsare 2016‑03‑18
Utvecklingen på köldmediefronten under året som gått 2016‑03‑18
Potentiella faror med ”TriFluorättiksyra” (TFA) 2015‑11‑01
Senaste nytt om köldmedier med låg växthuseffekt från ”IIR International Congress of Refrigeration” 2015‑11‑01
Något om HFO köldmedier 2015‑10‑31
Något om köldmediers brännbarhet 2015‑06‑22
Nya möjligheter för R32 2015‑06‑20
Guiden till guider om F-gasförordningen 2015‑04‑21
Kort om R1234ze 2015‑04‑21
Vilka köldmedier ersätter R404A? 2014‑10‑22
R1336mzz-Z – ett nytt högtemperaturköldmedium med bra egenskaper 2014‑09‑21
Köldmedier med låg GWP för högtemperaturvärmepumpar 2014‑09‑21
Säkerhet av nya låg GWP köldmedier 2014‑09‑05
Vilket mått ska vi använda för köldmediernas klimatpåverkan? 2014‑04‑16
Något om hur GWP-värden bestäms 2014‑04‑23
Nya F-gasförordningen, ännu ett steg närmare beslut! 2014‑02‑02
Utvecklingen på köldmediefronten det senaste året 2014‑02‑02
Att definera "Låg GWP" 2013‑11‑04
Vilket köldmedium ersätter R410A? 2013‑11‑03
Nya möjligheter för naturliga köldmedier 2013‑10‑31
Sökandet efter nya köldmedier fortsätter! 2013‑10‑30
Osäker framtid för fluorerade köldmedier 2013‑10‑29
Senaste nytt om mobilkyla 2013‑10‑28
Är R1234yf framtidens köldmedium för mobilkyla? 2013‑10‑26
Miljö mätmetoder för utvärdering av kylsystem drift 2013‑10‑25
Låga GWP alternativa köldmedier i värmepumpar 2013‑10‑25
Mercedes-Benz önskar att fortsätta att använda utprovade och testade R-134a köldmedium i personbilar 2012‑09‑28
Stabilitet och kompatibilitet av HFO-köldmedier 2012‑08‑07
Förfalskade köldmedier blir allt vanligare 2012‑07‑16
Europeiska Kommissionen fastställer nya tidsfristen: tillverkare kan fortsätta att använda det gamla 2012‑05‑18
Sverige accelererar övergången till HFC alternativen 2012‑05‑10
Köldmedium effekt på systemprestanda 2012‑05‑08
Välkomna 2012‑03‑30