تعتبر المواد الكيميائية للتبريد بمثابة كابوس للمناخ. ويقول الخبراء إن البدائل يجب أن تنتشر بسرعة
فيلادلفيا — عندما تتلقى جينيفر بيرن، المالكة والفنية في شركة Comfy Heating and Cooling، مكالمة هاتفية للحضور وإصلاح نظام تكييف هواء جديد نسبيًا، كان أحد الأسئلة الأولى التي تطرحها هو ما إذا كان المنزل قد تم إعادة تصميمه للتو.
هنا في غرب فيلادلفيا، وجد بايرن تجديدات رديئة حيث يتخطى القائمون على التركيب خطوات مثل اختبار الضغط بعد التثبيت. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تراكم الجليد وتسرب المواد الكيميائية التي تبرد، والتي تسمى المبردات.
“هذه المشكلة متكررة للغاية هنا. قال بيرن، في إشارة إلى تراكم الجليد: “عادةً ما يخبرك الناس أنهم اشتروا منزلاً مقلوبًا وأن كل أنواع الأشياء خاطئة، مثل أن مكيف الهواء يتجمد”.
“وأضافت وهي تسحب المعدات من شاحنتها: “أحاول إنجاز الأمر بأقل تكلفة ممكنة”.
انها ليست مسألة صغيرة. عندما تتسرب مواد التبريد بهذه الطريقة، فإنها تكون مدمرة للغاية للغلاف الجوي الحساس للأرض. إنها “أقوى الغازات الدفيئة التي عرفها العلم الحديث”، على حد تعبير إحدى الأوراق البحثية، وهي تنمو بسرعة.
أحد أكثر هذه الغازات شيوعًا، والذي يحمل الاسم غير المألوف R-410A، هو أكثر ضررًا بالمناخ بمقدار 2088 مرة من ثاني أكسيد الكربون، الذي يأتي من حرق الفحم والبنزين. لذا فإن الطريقة الأساسية التي يحافظ بها الناس على هدوء أعصابهم هي جعل العالم أكثر سخونة وأقل استقرارًا.
ولهذا السبب يحظر قانون الهواء النظيف الإطلاق المتعمد لمعظم مواد التبريد. ومع مطالبة وكالة حماية البيئة بالتخلص التدريجي من عائلة واحدة من المواد الكيميائية بنسبة 85% بحلول عام 2036، فإن الجهود مستمرة لتطوير ونشر بدائل أنظف.
شاحنة بيرن محملة بالأدوات والعبوات والخراطيم والأسطوانات الخاصة المغلقة، بما في ذلك واحدة صناعية وردية اللون تحتوي على R-410A القوي. عندما تعمل على وحدة تكييف مسربة، تقوم بتصريف مادة التبريد المتبقية في إحدى الأسطوانات لتخزينها بشكل آمن بينما تقوم بتفكيك الأشياء.
لكن وحدات التكييف المنزلية المتسربة هذه هي مجرد طريقة واحدة لتسرب المبردات إلى الغلاف الجوي، مما يؤدي إلى رفع مستوياتها بشكل ملموس والمساهمة في زيادة الظروف الجوية القاسية.
السيارات هي مصدر آخر لهذه الملوثات الفائقة، كما يقول إيكهارد جرول، خبير التبريد ورئيس الهندسة الميكانيكية في جامعة بوردو. أنظمة تكييف الهواء في المركبات التي تعمل بالغاز “عرضة للتسرب” وفي المتوسط يتسرب ما يقرب من 25% من غاز التبريد من جميع السيارات كل عام. ومع وجود أكثر من 200 مليون سيارة تعمل بالبنزين في الولايات المتحدة وحدها، قال جرول إن ذلك يصل إلى ما يقرب من 100 مليون رطل من غاز التبريد يتسرب إلى الغلاف الجوي كل عام.
تعد محلات السوبر ماركت ثاني أكبر مصدر للتسريبات لأنها كبيرة الحجم وأنابيب واسعة النطاق تحمل مادة التبريد إلى كل علبة عرض باردة. وقالت دانييل رايت، المدير التنفيذي لمجلس التبريد المستدام لأمريكا الشمالية، وهي مجموعة مناصرة، إن متوسط السوبر ماركت يتسرب حوالي 25٪ من سائل التبريد الخاص به كل عام، وهو ما يتفق مع وثيقة وكالة حماية البيئة لعام 2011.
وقال رايت: “لا أستطيع أن أقول إن (محلات السوبر ماركت) تختصر الأمور بالضرورة، ولكن دعونا نضع الأمر على هذا النحو – إن تسرب مادة التبريد أرخص من بناء نظام مانع للتسرب”.
وقد حفزت الحاجة إلى تقليل تسرب غازات التبريد إلى صناعة إعادة الاستخدام والاستخلاص. إحدى الشركات هي شركة A-Gas Rapid Recovery، التي لديها مرافق في دالاس وتكساس وتوليدو وأوهايو وبونتا جوردا بولاية فلوريدا وغيرها.
وقال مايك أرمسترونج، رئيس شركة A-Gas في الأمريكتين، إنه يمكن استخدام المبردات عدة مرات ويمكن أن تستمر لمدة 30 عامًا. تحصل الشركة على المبردات والخزانات من جميع أنحاء البلاد وخارجها، وتستنزفها، ثم تقوم بتنقية المواد الكيميائية واستعادتها، وشحن المنتجات المعاد تدويرها.
قال أنتوني ناش، مدير التدريب في شبكة A-Gas: “كان بعض الفنيين في ذلك الوقت يقطعون الخط ويطلقون الغاز إلى الغلاف الجوي”. الآن، “وقال: “إن وكالة حماية البيئة واللوائح التي نخضع لها لا تجعل ذلك غير قانوني فحسب، بل غير أخلاقي”.
يمر سائل التبريد الذي لا يمكن إعادة استخدامه عبر عملية ذات درجة حرارة عالية جدًا تسمى الانحلال الحراري وبالتالي يتم تدمير الغازات. العمل مزدهر.
وقال أرمسترونج: “من المحتمل أن تنمو هذه الصناعة أربع إلى خمس مرات في العامين المقبلين”.
البدائل المستدامة
وفي الوقت نفسه تبحث الصناعة الكيميائية عن بدائل. حتى الآن، بعضها أفضل بكثير بالنسبة للمناخ، ولكن يمكن أن يكون لها سلبيات أخرى، مثل كونها قابلة للاشتعال، وتأثيرها على المدى الطويل على البيئة غير معروف.
وينظر عدد من الباحثين إلى ثاني أكسيد الكربون نفسه باعتباره مادة تبريد. لكن جرول أشار إلى أنها يجب أن تكون تحت ضغط مرتفع للغاية، مما يتطلب أنظمة مختلفة.
وقال كريستوفر كابا، أستاذ الهندسة البيئية بجامعة كاليفورنيا في ديفيس، إن ثاني أكسيد الكربون سيكون كبيرا “إذا قمنا بسحبه من الغلاف الجوي”. “ولكن إذا كنا ننتجه كمبرد فقط، فلن يكون ذلك بالضرورة بنفس الجودة.”
وقال كابا: “يمكن للمرء أن يفكر في مستقبل ننتقل فيه إلى اقتصاد خالٍ من الوقود الأحفوري إلى حد كبير، وسيكون مصدرنا الرئيسي لثاني أكسيد الكربون هو سحبه من الغلاف الجوي”.
اليوم، يمكن للمشترين التجاريين الذين يبحثون عن تبريد أنظف العثور عليه. وقال رايت: “هذا نوع من الثمار الدانية، إنها تقنية معروفة وجاهزة للسوق”.
لكن القصة مختلفة مع تكييف الهواء. يدعي رايت أن جهود الضغط التي تبذلها شركات تصنيع المعدات الكيميائية ومعدات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، بالإضافة إلى بعض القواعد والمعايير، قد أوقفت نمو المبردات النظيفة لمكيفات الهواء في الولايات المتحدة.
لكن إحدى الشركات المصنعة الكبرى، وهي شركة Trane Technologies، قالت إنها تعمل بجد على إيجاد بدائل أنظف، واختارت بديلاً أقل ضررًا بنسبة 78% من البديل الحالي، وستقوم بإدخاله تدريجيًا في وحداتها بدءًا من عام 2024.
يعمل جاراد ماسون، الأستاذ المساعد في الكيمياء والبيولوجيا الكيميائية بجامعة هارفارد، مع زملائه الباحثين على تطوير مبرد يكون في الواقع مادة صلبة بدلاً من البخار. يعد معدن البيروفسكايت جيدًا في امتصاص الحرارة تحت ضغط منخفض، مما يسمح له بتبريد المناطق المحيطة به.
لا تزال أبحاث المبردات الصلبة في مراحلها الأولى، لكن ماسون قال إنه متفائل بشأن إمكاناتها لأنه يمكن استخدامها في الثلاجات والمباني التجارية والمنازل.
وقال: “إن الطلب على التدفئة والتبريد سوف يتزايد، ومن الأهمية بمكان أن يكون لدينا طرق مستدامة وطرق اقتصادية لتوفيرها للجميع في العالم”.
