Några frågor från våra läsare

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

Publicerad 2016-03-18

Vi uppskattar att få frågor från våra läsare. Det visar att våra artiklar läses och väcker intresse, vilket är vad vi hoppas på. Frågorna ger också anledning att återkomma till ämnen vi tidigare behandlat, men ur ett nytt perspektiv. De ger också en indikation om vilka ämnen som är verkligt intressanta för Kyla+ läsare och hjälper oss därmed att välja intressanta ämnen för kommande spalter.
Många frågor besvarar vi direkt till frågeställaren, men denna gång kommer vi att ta upp tre frågor som vi tror är av brett intresse eftersom de har kommit som respons på några av våra senaste artiklar i Kyla+. Samma artiklar publiceras också på vår hemsida. Någon av frågorna kommer också från vår internationella läsekrets.

Fråga 1: Ni skriver att köldmediernas andel av växthuseffekten blir 29% 2050 om inget görs. Är det verkligen sant?

Det är naturligtvis omöjligt att förutsäga en exakt siffra för köldmediernas procentuella andel av den totala växthuseffekten år 2050 eftersom detta värde bland annat beror på två högst osäkra uppskattningar: Köldmediernas eget bidrag till växthuseffekten (som kan skattas på olika sätt, se nedan) och utvecklingen av andra utsläpp av växthusgaser fram till 2050.

Enligt ett par olika rapporter [1] [2] uppskattas utsläppen av F-gaser idag motsvara 1-2% av de totala växthusgasutsläppen, räknat som CO2-ekvivalenter. Detta värde förväntas öka i framtiden eftersom antalet luftkonditionerings-anläggningar och kylanläggningar ökar kraftigt, speciellt i utvecklingsländer, och därmed ökar mängden köldmedium i omlopp. (Fig. 1) [3]. Bara i Kina säljs över 60 miljoner AC-aggregat per år [4]!

Velders et al. har försökt uppskatta köldmediernas framtida bidrag till den globala uppvärmningen med olika antaganden [3]. Deras slutsats är att utsläppen av HFC kan bidra till mellan 28 och 45% av det totala utsläppet av CO2 –ekvivalenter år 2050 (Fig. 2). Denna uppskattning baseras på antagandet att det totala utsläppet av växthusgaser begränsas så att CO2 koncentrationen stabiliseras på en nivå av 450 ppm vilket är den nivå som anses nödvändig för att hålla den globala temperaturökningen inom 2 °C.

I denna studie har jämförelsen gjorts med användning av GWP-värden med 100 års tidshorisont. Om istället 20-års horisont används, kommer HFC utsläppen att motsvara ett större utsläpp av CO2-ekvivalenter. Värdena i Fig. 1, stiger då från 6.4–9.9 GtCO2-ekvivalenter per år, 2050, till 12.6–20.0 GtCO2-ekvivalenter. Med en tidshorisont på 500 år sjunker istället värdena till 2.1–3.2 GtCO2-ekvivalenter per år, år 2050. Värdena som presenteras i Fig. 1 och 2 är alltså beroende på vilken tidshorisont man väljer, eftersom HFC-mediernas livstid i atmosfären är kort jämfört med koldioxidens livstid.

Ett annat sätt att angripa frågan om köldmediernas bidrag är att jämföra det vi tidigare kallat strålningsdrivning (på engelska Radiative Forcing, RF) för HFC med motsvarande för koldioxid. RF-värdena ger ett direkt mätetal (strålningsbidrag i W/m2) för klimatpåverkan av växthusgaser i atmosfären. RF-värdena kan bestämmas från koncentrationen av en gas i atmosfären och gasens strålningsegenskaper, och beror inte på en godtyckligt vald tidshorisont, som GWP-värdet gör. Uttryckt på detta sätt förväntas HFC-bidraget enligt Velders et al. [3] utgöra mellan 10 och 16% av bidraget från koldioxidutsläppen år 2050, eller 9-14% av de sammanlagda utsläppen av HFCs och koldioxid (Fig. 3).

Dessa senare värden representerar på ett bättre sätt köldmediernas bidrag till växthuseffekten år 2050 (med begränsningen att inga andra växthusgaser än HFC och koldioxid tagits med i beräkningen).

Det bör också noteras att Velders et al. studie inte tar hänsyn till en eventuell övergång från HFC till HFO eller andra köldmedier med låg GWP. Den vill alltså peka på vad som blir resultatet utan ett sådant skifte. Ur europeiskt perspektiv, med en nyligen införd F-gas förordning enligt vilken HFC-användningen i Europa ska minska med 79% fram till 2030 jämfört med 2009-2012, kan detta antagande verka märkligt. Man bör då hålla i minnet att den stora ökningen i köldmedieanvändning förväntas ske på andra marknader än i Europa (se Fig. 1). Velders et al. studie visar på nödvändigheten av att skapa globala överenskommelser som begränsar HFC-användningen. Den diskussion som pågår om begränsningar av HFC-användningen inom ramen för Montreal-protokollet kan vara en lösning. Den pågående uppbyggnaden av HFC-”banken” i kylanläggningar och isoleringsskum representerar ett osynligt framtida bidrag till klimatförändringen [5].

Även andra forskare har gjort bedömningar av köldmediernas bidrag till växthuseffekten, men gjort andra antaganden än Velders et al.. Rigby et al. [6] har uppskattat strålningsdrivningen (RF) av de vanligaste syntetiska växthusgaserna fram till 2050 under antagandet att de senaste planerna för avveckling av HFC implementeras, att utfästelser enligt det befintliga Montrealprotokollet uppfylls och att utsläppen av SF6 och NF3 har en begränsad ökningstakt [6]. Under dessa förutsättningar förväntas de växthusgaser som inkluderats i studien (huvudsakligen köldmedier) ansvara för ungefär 10% av den totala växthuseffekten orsakad av koldioxid + dessa gaser. Som framgår av Fig. 4 står R12 för nästan hälften av detta. 

För att återkoppla till den ursprungliga frågan: Ja, vi anser att det är korrekt att bidraget till växthuseffekten från köldmedierna kan vara så stor som 29% av det totala år 2050, OM vi fortsätter använda HFC globalt och även i det mycket stora antal anläggningar som förväntas installeras under de kommande åren, och om koldioxidutsläppen begränsas så att nivån stabiliseras på 450 ppm. Nya globala överenskommelser för att begränsa användningen av HFC är därför nödvändiga. Om sådana överenskommelser kommer till stånd och efterlevs kan bidraget bli väsentligt lägre, kanske under 10%.

Fråga 2: Jag kan inte förstå varför man inte talar mer om GWP för köldmedier baserat på en 20 års tidshorisont. För mig verkar det som att vi inte är ärliga med inverkan av HFC (t.ex. R32 och blandningar med R32) när vi inte talar om deras högre 20-års GWP. Kan ni kommentera?

Det är korrekt att valet av tidshorisont har väsentlig betydelse för GWP-värdet, och att valet av 100 år som tidshorisont är godtyckligt och inte på något sätt vetenskapligt motiverat. Många HFC-köldmedier har atmosfärisk livstid (tiden tills koncentrationen minskas till ungefär 37% av den ursprungliga koncentrationen) långt under 20 år [7]. Eftersom GWP-värdet summerar bidraget under en given tidsperiod så kommer kortlivade växthusgasers GWP-värden att vara lägre med en lång tidshorisont än med en kort. Det är då relevant att fråga varför vi använder 100 år och inte 20 år när vi definierar GWP.

GWP värdet är uppenbarligen inte ett absolut mått på ett ämnes bidrag till klimatförändringen, utan är ett jämförelsetal mellan effekten av ett utsläpp av ämnet relaterat till effekten av ett utsläpp av samma massa koldioxid, summerat över en bestämd tidsperiod. För koldioxid, som valts som referens, kan livstiden inte enkelt definieras, och 20 – 40% av ett tänkt pulsutsläpp finns kvar i atmosfären i århundraden. Detta betyder, att om man använder GWP baserat på 20 års tidshorisont så kommer effekten av koldioxidutsläppet, som används som bas, att grovt underskattas jämfört med kortlivade ämnen som HFC och HFO. Man kan säga att 100 år som bas valts som en rimlig kompromiss.

Problemet med GWP som mätetal för ämnens bidrag till klimatförändringen är välkänt bland forskare och försök görs att hitta andra alternativ, som exempelvis GTP, Global Temperature Change. Vi behandlade detta i tidigare artiklar här i Kyla+ (nr 2 och 3 år 2014).

Fråga 3: Vad är risken på lång sikt med TFA för personal som jobbar med köldmedier? Ute i det fria ger de enkla och isolerade modellerna de resultat som ni visar i artikeln. Men i ett maskinrum har vi en torr omgivning, och vad händer där? Kommer TFA att bildas tillsammans med fuktigheten i människors lungor?

Du refererar till artikel “Potentiella faror med Trifluorättiksyra (TFA)” som vi publicerade förra året i Kyla nr. 7. I den artikeln nämndes inget om möjligheten till bildning av TFA i lungorna. Det råder ingen tvekan om att TFA kan vara farligt för människors hälsa [8]. Men TFA bildas ju inte direkt vid ett utsläpp av HFC eller HFO. Processen är långsam och tar lång tid, jämfört med exponeringstiden för den som går in i ett maskinrum efter ett läckage. Livstiden för HFC räknas i år ute i den fria atmosfären. Så vitt vi vet har det av detta skäl inte ansetts att bildande av TFA inne i lungorna skulle kunna ske i sådan omfattning att det skulle utgöra en hälsorisk. Livstiden för de flesta HFO-medier är betydligt kortare, 1 – 2 veckor. Risken att TFA ska hinna bildas i ett maskinrum eller i lungorna på personer som vistas där är därför större än med HFC köldmedier. Frågan är dock om koncentrationerna kan tänkas nå skadliga nivåer under rimliga antaganden om läckagemängd, luftomsättning och livstid för köldmediet. Vi har inte hittat några källor som behandlar denna fråga specifikt och kan därför inte ge ett entydigt svar Som alltid när risker är okända bör dock försiktighetsprincipen gälla. Kanske är det på sin plats att i sammanhanget också varna för bildandet av olika former av giftiga gaser i samband med heta arbeten på kylutrustning oavsett om anläggningen varit fylld med HFC eller HFO.

Vi hoppas att svaret på dessa frågor varit av intresse också för andra än de som ställde dem. Ni är välkomna att skicka oss fler frågor som kan ge oss inspiration till kommande artiklar i Kyla+

Följ gärna våra publikationer och få vårt digitala nyhetsbrev. Anmäl dig genom att följa länken bit.ly/kth_ett.

Referenser

[1]

European Commission, "Fluorinated greenhouse gases," 2015. [Online]. Available: http://ec.europa.eu/clima/policies/f-gas/index_en.htm.

[2]

EFCTC, "EFCTC comment on the paper on future HFC emissions by Velders et al.," 2009.

[3]

G. J. Velders, D. W. Fahey, J. S. Daniel, M. McFarland and S. O. Andersen, "The large contribution of projected HFC emissions to future climate forcing," Proceedings of the national academy of sciences of the United States of America, vol. 106, no. 27, p. 10949–10954, 2009.

[4]

European Heat Pump Association, "European Heat Pump Market and Statistics Report 2014".

[5]

G. J. Velders, S. Solomon and J. Daniel, "Growth of climate change commitments from HFC banks and emissions," Atmos. Chem. Phys, vol. 14, p. 4563–4572, 2014.

[6]

M. Rigby, R. Prinn, S. O'Doherty, B. Miller, D. Ivy, J. Muhle, C. Harth, P. Salameh, T. Arnold, R. Weiss, P. Krummel, L. Steele, P. Fraser, D. Young and P. Simmonds, "Recent and future trends in synthetic greenhouse gas radiative forcing," Geophysical research letters, 2014.

[7]

IPCC AR5, "Anthropogenic and Natural Radiative Forcing.," in Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, 2013.

[8]

Sciencelab, "Trifluoroacetic acid MSDS," 2013.

   

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