Идентифицирани са химически смеси, като възможни алтернативни хладилни агенти
Новите охладителни смеси ще намалят вероятността от подпалване и няма да допринасят за нагряването на атмосферата, както масово използваните източници.
Проучването идентифицира 22-те по-добри незапалими или незначително запалими смеси с по-нисък потенциал за глобално затопляне. GWP е мярка за това, колко топлина ще освободи даден газ при изпускане в атмосферата, отколкото сегашният стандартен охладител за климатизация на превозното средство, наречен R-134a (тетрафлуороетан).
Повечето от идентифицираните смеси комбинират R-134a с един или два други хладилни агента.
Новият анализ се отнася, както за военни, така и за граждански приложения, като например системи за променлив ток на домове и автомобили. Това е своеобразно продължение на проучване от 2017 г., при което се установи, че всички еднокомпонентни, климатично чисти хладилни агенти са поне леко запалими. Проучването цели откриването на по-оптимални решения.
Мащабни промени
С цел да се намали глобалното затопляне, близо 200 държави, включително Съединените щати, се договориха през 2016 г. за изменение на протокола от Монреал, за минимизиране на използваемите охладители до средата на века, чрез използване на променлив ток в повечето системи. Частичното преустановяване на действието, а не пълно постепенно прекратяване, налага сложни решения, които трябва да бъдат направени, за да се изберат замени.
Изследователите не откриха никакви смеси, които да отговарят на всички желани ограничения – невъзпламеняемост, ниско ПГП, висока ефективност (охлаждане на единица работа) и общ охлаждащ капацитет, подобен на този на базовата система R-134a.
За новото изследване учените са избрали 13 течности в диапазон от стойности на налягане, запалимост и GWP, които биха могли да създадат смес с желаните характеристики. Всички компоненти са с ниска токсичност и търговски достъпни. Изследователите са провели обширна оценка на всички възможни комбинации при две или три от 13-те течности.
Тези, които включват хидрофлуоролефини и имат много нисък ПГЗ са леко запалими; незапалими флуоровъглеводороди (HFC) с умерен до висок ПГЗ; леко запалими HFC; и въглероден диоксид, който е негорим и също има много нисък ПГЗ, но би повишил работното налягане на смес, което е нежелателно.
Проучването идентифицира 14 незапалими смеси, които осигуряват намаление на ПГЗ от най-много 51% в сравнение с ПГП на R-134a от 1300. Допълнителни осем смеси, които са малко запалими, са идентифицирани с намаления на ПГП от 99%. Опитите за симулиране на работата на тези 22 смеси в подробен модел на охлаждащ цикъл са извършени с помощта на изчислителни инструменти. Изследователите планират да проведат лабораторни експерименти за проверка на резултатите.
Какви са новите насоки?
Новооткритите смеси са значително незапалими, което не означава, че няма да изгорят в подходяща среда. Предпазливостта е наложителна, тъй като трудно биха се получили ефективност и незапалимост едновременно.
Проучването разкрива няколко тенденции. Най-обещаващите незапалими смеси имат малко по-ниска ефективност в сравнение с R-134a. Тези незапалими смеси имат по-ниска граница на ПГЗ от 640; това се дължи на необходимостта от много R-134a в сместа за потискане на запалимостта на ниско-GWP течности. Други варианти, съдържащи значително количество въглероден диоксид, също са невъзпламеними, но те имат много ниска ефективност в сравнение с R-134a и не се считат за практически алтернативи.
