Lepsze chłodziwo na cieplejszy klimat

18.11.2016
Walczymy z emisją dwutlenku węgla, stawiamy na energię wiatrową i słoneczną, podczas gdy na wyciągnięcie ręki jest metoda mniej efektowna, ale o wiele skuteczniejsza w ochronie przed ociepleniem – eliminacja substancji, które wcześniej zastąpiły freony w urządzeniach chłodniczych.

(CC0 geralt)


Ludzkość nie umie mądrze zarządzać światem, ale ma na koncie przynajmniej jeden spektakularny, osiągnięty zbiorowym wysiłkiem kilkudziesięciu rządów i społeczeństw sukces. Nieco ponad 40 lat temu odkryto, że za zmniejszanie się chroniącej Ziemię przed promieniowaniem ultrafioletowym warstwy ozonowej odpowiedzialne są chemikalia stosowane jako chłodziwo do lodówek i klimatyzatorów oraz jako gaz nośny w dozownikach typu spray. Mowa o freonach CFC (chlorofluorocarbons). Uwalniający się z freonów chlor redukuje obronny ozon znajdujący się w stratosferze, lecz CFC mają też inną przykrą zdolność: są gazami cieplarnianymi pochłaniającymi energię słoneczną odbijaną od powierzchni Ziemi, więc im większa ich emisja, tym więcej ciepła absorbują w atmosferze.

Broń okazała się obosieczna

Szkodliwość freonów szybko utorowała sobie drogę do świadomości społeczeństw Zachodu, a odkrycie w 1985 r. wielkiej dziury ozonowej nad Antarktydą wywołało wręcz panikę. Jej ozdrowieńczym efektem był tzw. protokół montrealski z 1987 r. w sprawie zapobiegania niszczenia warstwy ozonowej. Jego ustalenia zostały ratyfikowane i przyjęte do realizacji przez 197 państw, a więc jest to rzeczywiście porozumienie globalne. Dzięki skoordynowanej akcji eliminowania CFC – ze świetnym skutkiem dla środowiska – do atmosfery nie trafiło 135 mld t cieplarnianego ekwiwalentu CO2. Dziura nad Antarktyką przestała rosnąć, a ozonu nad Ziemią nieznacznie przybyło, choć ze względu na wpływające na pomiary zmiany pogodowe naukowcy wzbraniają się przed podawaniem konkretnych wartości. W każdym razie można odtrąbić sukces, który ma jednak swoją drugą twarz.

W wyniku ustaleń protokołu montrealskiego freony zastąpiono wytworzonymi przez człowieka substancjami – węglowodorami fluoropochodnymi (hydrofluorocarbons, HFC). HFC są w porządku w kontekście ozonu i pozostają w troposferze (najniższa warstwa atmosfery) tylko przez kilkanaście lat, po czym ulegają rozkładowi (CFC zajmuje to około 100 lat, zaś CO2 nie rozpada się na składowe nawet przez pół tysiąclecia).

W bardzo uproszczonym, ale rozsądnym ujęciu: jeśli chcemy aktywnie oddziaływać na już odczuwane następstwa globalnego ocieplenia, to w obliczu dość ograniczonych możliwości (zwłaszcza szybko rosnącego popytu na energię ze strony społeczeństw niezamożnych i biednych) oraz wciąż skromnych środków finansowych lepiej ludziom skupić się na HFC niż na CO2. Zwłaszcza że neutralne dla ozonu HFC są bardzo groźne dla klimatu.

Jak podaje „Britannica”, w 2007 r. ich średnio stuletni globalny potencjał cieplarniany (global warming potential, GWP) był 3770 razy większy niż taki sam potencjał dwutlenku węgla. Ponieważ popyt na ożywczy chłód w upały, świeże jedzenie i w ogóle wygodę ciągle na świecie rośnie, a freony zostały niemalże wyeliminowane, to nic dziwnego, że w powietrzu nad nami rośnie stężenie HFC. Przed 30 laty nie dało się np. wykryć w atmosferze HFC-134a, a już w 2005 r. było 35 cząsteczek tej substancji na 1 mld.

Potencjał cieplarniany HFC polega na łapaniu promieniowania słonecznego (zwłaszcza promieniowania podczerwonego) w pułapkę atmosferyczną i kierowania go w stronę powierzchni Ziemi. Są wszakże różne rodzaje HFC i jest to cecha do skutecznego wykorzystania.

Świat potrzebuje w sprawie HFC porozumienia na podobieństwo protokołu montrealskiego, a więc zakazu stosowania tych związków. Na pierwszy rzut oka wydaje się to niemożliwe, ale już zaczęły się przygotowania w tym kierunku pod auspicjami Consumer Goods Forum, do którego należą m.in. takie giganty jak Walmart i Tesco. Największym problemem jest znalezienie bezpiecznej i efektywnej alternatywy dla wyrugowanych już CFC i skazanych raczej na rugi HFC.

Musi to potrwać, więc tymczasowym rozwiązaniem jest stosowanie związków HFC o szybkim czasie rozkładu. Agregaty lodówek i zamrażarek można np. napełniać substancjami z tej samej rodziny, ale 1 tys. razy mniej niebezpiecznymi niż stosowane do tej pory. Koncern Honeywell postąpił tak ze swoimi urządzeniami klimatyzacyjnymi.

Zamiennikami HFC są uzyskiwane w przerobie ropy naftowej izobutan, propan i propylen, znany od dawna jako chłodziwo amoniak, a także… dwutlenek węgla (!). Wprawdzie ten ostatni postrzegany jest jako śmiertelny wróg ludzkości, ale gdy porównać tonę do tony, to – jak się już rzekło – jego potencjał cieplarniany jest istotnie niższy od bardzo wielu emitowanych do atmosfery substancji, a troski i niebezpieczeństwa z nim związane wynikają nie z jednostkowej siły destrukcji, lecz z wielkich ilości i bardzo długiego czasu zawieszenia w atmosferze.

Gdyby udało się osiągnąć porozumienie globalne w sprawie zakazu stosowania HFC i stopniowego wycofywania tych gazów z użycia, np. począwszy od 2020 r., to według poczynionych przez ekspertów szacunków można by osiągnąć efekt porównywalny z redukcją emisji CO2 o 100–200 mld t do 2050 r. Skutkiem byłoby osiągnięcie w 2100 r. temperatury o 0,5 st. C niższej niż ta, do której prawdopodobnie dojdzie, jeśli tego nie zrobimy.

Dla porównania i podkreślenia, że skórka jest warta wyprawki, powiedzmy, że według Global Carbon Project w 2014 r. łączna emisja CO2 wyniosła około 36 mld ton, przy czym do atmosfery trafiło z tego 44 proc., tj. niecałe 16 mld ton (resztę wchłonęły oceany i ziemia – lasy i rośliny).

Pojawić mogłyby się poboczne (lecz istotne) korzyści. Eliminacja freonów spowodowała unowocześnienie sprzętu chłodzącego. Jego sprawność wzrosła nawet o 60 proc. Amerykańska agencja ochrony środowiska EPA szacowała swego czasu, że przeprowadzona do 2000 r. wymiana niemal połowy dużych, biurowych systemów klimatyzacyjnych użytkowanych w USA na nowe dała oszczędności porównywalne do zużycia energii elektrycznej przez 620 tys. gospodarstw domowych.

Na skuteczne OZE jeszcze poczekamy

W kontekście klimatycznym ujawnia się ponadto bardzo nieprzyjemny paradoks. Otóż wraz z ocieplaniem klimatu rośnie gwałtownie zapotrzebowanie na chłodzenie żywności i pomieszczeń, co powoduje dodatkowy wzrost emisji HFC i CO2. Magazyn naukowy „Nature” opublikował przed rokiem tekst przekonujący, że ciepło sprzyjało wzrostowi gospodarczemu zarówno bogatej Północy, jak i ubogiego Południa. Korzyści ekonomiczne ujawniają się jednak do granicy 13 st. C temperatury średniorocznej. Gdy jest cieplej, pozytywne efekty na polu wydajności znikają. Rok 2015 był zaś rekordowo ciepły, a 2016 ma się okazać jeszcze gorętszy.

Można wierzyć w takie zależności, choć lepiej do nich podchodzić z dużą ostrożnością. Może być wszakże coś na rzeczy, ponieważ większy komfort cieplny niewątpliwie sprzyja pracy. Tak czy owak, w obliczu narastania gorąca prawdopodobne stają się szacunki mówiące, że w okresie 2010–2100 sam tylko popyt na klimatyzację podniesie zużycie energii aż o 80 proc.

Warto w tym kontekście zachować sceptycyzm i nie liczyć na rychły triumf OZE, bo wszystko wskazuje na to, że szanse uporania się z zadaniem zapewnienia ludzkości czystej energii pojawią się dopiero wraz z epoką sztucznej inteligencji i supremacji człekopodobnych maszyn. Warto by spędzić dekady, które miną do tego czasu, we względnym chłodzie. A na ten nasze dzieci, wnuki i prawnuki będą miały szansę, gdy wezmą sobie do serca dobry wybór taktycznego celu walki z ociepleniem.


Tagi


Artykuły powiązane

Popularne artykuły

test