Utvecklingen på köldmediefronten under året som gått

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

Publicerad 2016-03-18

December är en månad då man ser tillbaka och drar sig till minnes vad som hänt under året. Vi ska därför denna gång summera utvecklingen under 2015 vad gäller köldmedier, med fokus på sådana med låg växthuseffekt.

För bara några år sedan var framtiden för HFC- köldmedierna oklar. Som exempel hade det nya direktivet rörande bilarnas AC-system (MAC-Direktivet) inte slagit igenom vid slutet av 2012 och diskussionen om det reviderade F-gas direktivet hade inte riktigt startat. Under 2013 kom denna diskussion igång, och det blev då klart att framtiden för HFC-köldmedierna skulle komma att påverkas, men det var fortfarande inte helt klart i vilken utsträckning. Debatten om R1234yfs brännbarhet, vilken startades av Daimler, ledde till oklarheter om HFO-mediernas säkerhet. När den slutgiltiga versionen av den nya F-gas förordningen släpptes 2014 fick industrin och andra involverade en tydlig signal att utfasningen av HFC-medierna var ofrånkomlig, åtminstone i Europa. Därmed kunde utvecklingen ställas om mot nya tydliga mål. Under det senaste året har konsekvenserna av nya F-gasförordningen klarnat för många inom industrin, och forskning och utveckling har fokuserats på att anpassa produkter och systemlösningar till F-gas förordningen. Den här artikeln kommer att summera den viktigaste utvecklingen som skett under det senaste året och de förändringar som påverkat industrin mest.

Ytterligare något om F-Gas Förordningen

Det finns knappast någon inom kylindustrin som inte hört talas om F-gas förordningen och dess krav. För bara några år sedan verkade ett beslut om avveckling av vissa HFCer långt borta och irrelevant. Nu är förordningen antagen, med kravet att reducera tillgången till HFC-medier med 79% till 2030. Även om detta ambitiösa mål kan verka avlägset i tid, så kan effekterna av de nya reglerna redan märkas.

Ett enkelt ekonomiskt resonemang ger att med konstant (eller minskande) efterfrågan på HFC-medier och minskande tillgång så bör marknaden reagera genom att prisnivåerna anpassas till de nya förutsättningarna. Redan från nästa år kommer tillförseln av HFC till marknaden att strypas med 7%. Eller mera precist; under nästa år kommer mängden HFC (uttryckt i CO2 ekvivalenter) som får säljas på den europeiska marknaden att vara 7% lägre än basnivån, definierad som medelförbrukningen (i CO2 ekvivalenter) för åren 2009 - 2012. Flera köldmedietillverkare har redan reagerat på detta. Till exempel har Chemours (tidigare DuPont) annonserat att de kommer att höja priserna med 10 – 15% (se Tabell 1 för mer detaljer) och liknande ökningar har även annonserats av Mexichem [1].

Tabell 1 - Chemours förestående ökningar av köldmediepriserna [2]

Köldmedium

GWP

Prisökning

Suvatm 404A

3922

15%

Suvatm 507

3985

Suvatm 407A

2107

10%

Suvatm 410A

2088

Suvatm 407C

1774

Suvatm 134a

1430

Användarna behöver därför framöver undersöka möjligheterna att gå över till andra, alternativa, köldmedier med lägre växthuseffekt. För flertalet tillämpningar är detta motiverat av F-gas förordningens effekt på tillgång och prisnivåer för HFC-medier. För vissa tillämpningar ställer F-gas förordningen direkta krav: Exempelvis kommer köldmedierna R404A och R507A inte att få användas i kommersiell kyla efter 2020 (med vissa undantag).

Nya köldmedier som uppfyller kraven

Köldmedier med hög växthuseffekt (GWP) måste i framtiden ersättas med andra medier med lägre GWP. För livsmedelsbutiker kan koldioxid vara ett lämpligt alternativ när ett gammalt kylsystem ska bytas ut. För befintliga system med R404A har det föreslagits att någon av de nya blandningarna R448A eller R449A kan användas utan några större modifieringar av systemen. Båda dessa har GWP värden som är ca 65% lägre än R404A.

På längre sikt krävs köldmedier med väsentligt lägre GWP. Med dagens mix av köldmedier på den svenska marknaden (Figur 1), är medelvärdet för GWP-värdet 2322. Enligt kravet i F-gasförordningen ska medelvärdet för det köldmedium som säljs år 2030 vara 21% av referensnivån (medel för 2009 – 2012). Detta innebär att medelvärdet år 2030 inte får vara högre än ca 450 (ungefärlig uppskattning baserad på svensk marknadsdata för 2014). Därmed är det nödvändigt att introducera nya alternativa köldmedier med betydligt lägre GWP än normala HFC-medier. Figur 1 visar den relativa betydelsen av att få bort olika köldmedier från marknaden. Om R404A ersattes med ett köldmedium med GWP nära 1 så skulle antalet CO2 ekvivalenter ungefär halveras. Om R404A, R134a och R407C skulle kunna ersättas så blir den kvarvarande effekten bara 1/8 av dagens. 

Figur 1 – Köldmedietillförsel till den svenska marknaden år 2014 (baserat på [3])

Ett antal nya köldmedier har identifierats under de senaste åren. Exempel är R1234yf som redan används i bil-AC, R1234ze(E), R1233zd(E) och R513A för chillers, R1234ze(Z) och R1336mz(Z) för högtemperatur värmepumpar, R32 för split AC och värmepumpsystem, R448A, R449A och R455A – en ovanlig blandning av HFO, HFC and CO2 - för kommersiell kyla etc. Listan slutar inte här…

Det tar lång tid att fullt förstå ett ämnes egenskaper så att det kan användas som köldmedium i en speciell applikation. Dessutom är många, för att inte säga alla, köldmedier med mycket låga GWP-värden brännbara. I vissa fall finns också oro för giftighet. Det är av dessa skäl vi ser ökad forskningsaktivitet kring köldmediers brännbarhet och säkerhet för kylanläggningar. Som exempel kan nämnas forskningsprojekt som studerar brännbara köldmediers förmåga att antändas av sådant som ofta finns i hem eller industrier, såsom öppna lågor, elektriska gnistor och heta ytor [4]. Ett annat exempel är analysen av säkerheten i ett fall där R32 tänks läcka från en mindre AC-enhet i drift [5]. Vi har också tidigare i år diskuterat ämnet brännbarhet i ett par nummer av Kyla.

Utfasning av HFC i andra delar av världen

Det är inte bara EU som har ambitionen att reducera utsläppen av fluorinerade växthusgaser. Mängden växthusgaser i atmosfären nådde under 2014 nya rekordhöjder [6] och utsläppen av HFC fortsätter att öka snabbare än någon annan växthusgas. Detta erkänns globalt och ett antal länder har, eller kommer, därför att starta mekanismer/regelverk för att reducera HFC-utsläppen. USA har listat olika HFC-medier och blandningar med HFC och förbjudit användning med dessa för vissa tillämpningar enligt det s.k. SNAP-programmet, till exempel användning som aerosoler, blåsmedel för skum mm [7]. Restriktionerna för R404A är något mer ambitiösa än de europeiska och det kommer att bli förbjudet att bygga om butikskylanläggningar och enhetsaggregat för drift med detta köldmedium från juli 2016, och köldmediet förbjuds i nya butikskylanläggningar från januari 2017 och i vissa andra typer av anläggningar från januari 2018 [7]. Det pågår dock diskussioner om att skjuta fram dessa gränsdatum något eller några år.

Begränsning av användningen av vissa köldmedier, liknande Europas F-gasförordning, diskuteras också i Australien och i Kanada planeras en kombination av begränsningsregler och förbud riktade mot produkter med HFC [9].

I Japan kommer begränsningar att införas i olika sektorer redan från i år, baserat på målvärden för GWP satta utifrån produkter med låg- GWP-köldmedier som redan finns på marknaden. Självklart kommer hänsyn också att tas till säkerhetsaspekter, energieffektivitet, kostnad mm. Det första GWP-målvärdet för små AC aggregat är satt till 750 och kommer att införas från 2018 [9].

En global överenskommelse liknande Montrealprotokollet har också diskuterats under året. Ett antal länder hade skickat in förslag till HFC-tillägg till Montreal-protokollet inför mötet om detta i Dubai i november. Länder som skickat in sådana förslag inkluderar Kanada, Mexiko och USA (“Nord Amerikanska förslaget”); Kiribati, Marshall öarna, Mauritius, Mikronesien, Palau, Filippinerna, Samoa och Salomon öarna (“Ö-nationernas förslag”); EU och Indien. Några grundläggande element i förslagen sammanfattas i Tabell 2.

Tabell 2 – Grundläggande element i förslagen till tillägg till Montreal protokollet, samt i EUs F-gas förordning. Baseline och potentiell reduktion av HFC konsumptionen [10]

Förslagsställare

Ö-nationerna

Nord Amerika

EU

Indien

EU F-Gas förordningen

Baseline

100% HFC

(2011-2013)

+

10% av HCFC

Baseline

100% HFC

(2011-2013)

+

75% HCFC

(2011-2013)

100% HFC

(2009-2012)

+

45% “tillåten” HCFC

(2009-2012)

100% HFC

(2013-2015)

+

25% HCFC

(2013-2015)

100% HFC

(2009-2012)

Beräknad baseline

451 Mt CO2e

509 Mt CO2e

474 Mt CO2e

617 Mt CO2e

351 Mt CO2e

Tidplan för reduktion

2017 – 85%

2021 – 65%

2025 – 45%

2029 – 25%

2033 – 10%

2019 – 90%

2024 – 65%

2030 – 30%

2036 – 15%

2019 – 85%

2023 – 60%

2028 – 30%

2034 – 15%

2016 – 100%

2018 – 90%

2023 – 65%

2029 – 30%

2035 – 15%

2015 – 100%

2016 – 93%

2018 – 63%

2021 – 45%

2024 – 31%

2027 – 24%

2030 – 21%

Kumulativ konsumtions-reduktion 2015-2030

(HFC-23 exkluderad)

3,863

Mt CO2e

2,245

Mt CO2e

3,210

Mt CO2e

1,898

Mt CO2e

N/A

Även om förslagen har olika ambitionsnivå, vilket framgår av Tabell 2, så indikerar de världssamfundets intention att reducera utsläppen av HFC. Det nyligen avslutade mötet mellan parterna i Montreal Protokollet som hölls i Dubai i början av november resulterade i en tydlig överenskommelse att arbeta med den globala konsumtionen och produktionen av HFC och ett beslut att försöka få till stånd ett Tillägg under 2016 [11] [12]. Det finns dock ett antal problem som behöver lösas, t.ex. står parterna långt ifrån varann i frågan om hur länge utvecklingsländerna ska behöva frysa eller sänka sin användning av HFC [12].

Då det pågår aktivt arbete med att utveckla alternativa köldmedier och nya köldmedieblandningar ser nästa år ut att bli både spännande och lovande. Inom EU ska som nämnts den första begränsningen i köldmediekvoterna introduceras, innebärande en minskning med 7% HFC från nästa år. Vi kommer att noggrant följa utvecklingen inom detta område och fortsätta vår rapportering i tidningen Kyla.

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

Referenser

[1]

RAC, "Mexichem announces 10-15 per cent rise in cost of HFC refrigerants from January," 13 Nov 2015. [Online]. Available: bit.ly/HFC_price_Mexichem.

[2]

RAC, "Chemours announces 15% price increase for R404A," 29 Oct 2015. [Online]. Available: bit.ly/R404Aprice.

[3]

M. Blomqvist, "Hur går det med omflyttningen från hög- till låg-GWP köldmedier?," Göteborg, 2015.

[4]

University of Maryland, "AHRI Grant Supports Study of Refrigerant Flammability," 2 Nov 2015. [Online]. Available: bit.ly/AHRI_flammability_project.

[5]

J. Lizhi, J. Wufeng and Z. Yan, "Analysis of indoor environment safety with R32 leaking from a running air conditioner," in The 9th International Symposium on Heating, Ventilation and Air Conditioning (ISHVAC) joint with the 3rd International Conference on Building Energy and Environment (COBEE), Tianjin, China, 2015.

[6]

RAC, "Record CO2 high leading to climate 'permanent reality'," 9 Nov 2015. [Online]. Available: bit.ly/CO2record.

[7]

EPA, "Protection of stratospheric ozone: change of listing status for certain substitutes under the Significant New Alternatives Policy program," Federal Register, 2015.

[8]

Carbon Pulse, "Australia proposes quota system to phase down HFC emissions" 7 Oct 2015. [Online]. Available: bit.ly/HFC_AU_phase_down.

[9]

UNEP, "Updated summary of the information submitted by parties on their implementation of paragraph 9 of decision XIX/6 to promote a transition from ozone-depleting substances that minimizes environmental impact (decision XXV/5, paragraph 3)," 2015.

[10]

EIA, "Solving the global climate crisis: taking the first step with a Dubai amendment on HFCs," Environmental Investigation Agency (EIA), London and Washington, D.C., 2015.

[11]

EIA, "HFC greenhouse gases to be controlled by Montreal Protocol," 6 Nov 2015. [Online]. Available: bit.ly/HFC_global_phase_down_EIA.

[12]

Cooling post, "World could agree HFC phase-down in 2016," 6 Nov 2015. [Online]. Available: bit.ly/HFC_global_phase_down.

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