Freoonid: külmutusained, osoonikahjustus ja keskkonnamõjud

Freoon on sõna, mis tähistab teatavaid keemilisi ühendeid, mida kasutatakse sageli külmutusainetena. Thomas Midgley, Jr. leiutas Freoni kasutamise külmutusainena. "Freon" on DuPont'i registreeritud kaubamärk. Freooni kasutati esmalt klorofluorosüsivesinike (CFC) külmutusainete kirjeldamiseks, kuid nüüd kasutatakse seda ka paljude teiste külmutusainena kasutatavate kemikaalide kirjeldamiseks. Külmutusained võivad sisaldada süsinikku, kloori, fluori ja mõnikord ka broomi. Näiteks Freon 10 on süsiniktetrakloriid. Paljud freoonid ei ole loomadele mürgised ning neid on hinnatud selle järgi, et nad on odavad ja töötavad hästi. Samas võivad paljud neist avaldada tõsiseid keskkonna- ja tervisemõjusid.

Keemilised omadused ja liigid

Freonide alla liigitatakse mitmeid ühendite rühmi. Peamised on:

CFC (klorofluorosüsivesinikud) – sisaldavad kloori, fluori ja süsinikku; olid laialt kasutusel kuni osoonikahjustuse avastamiseni;
HCFC (hüdroklorofluorosüsivesinikud) – sisaldavad samuti kloori, kuid on vähem püsivad atmosfääris kui CFC-d;
HFC (hüdrofluorosüsivesinikud) – ei sisalda kloori ja ei kahjusta osooni, kuid paljud neist on võimsad kasvuhoonegaasid;
HFO (hüdrofluoroolefiinid) – uuemad komponendid, millel on üldiselt madalam globaalne soojenemisvõime (GWP).

Osoonikihi kahjustus ja mehhanism

Enamikul CFC-del ja mõnel HCFC-l on võime tõusta stratosfääri, kus ultraviolettkiirgus lõhustab need molekulid ja vabastab kloori. Vaba kloori aatomid reageerivad osooniga (O3) ja katalüüsivad selle lagunemist hapnikuks (O2), mis vähendab osoonikihi kaitsevõimet. Osooni hõrenemine võimaldab rohkemultraviolett (UV-B) kiirgust jõuda Maa pinnani.

Suurem UV-B kiirgus võib põhjustada:

suurt nahavähi riski ja naha kahjustusi;
silmahaigusi, sh katarakti suurenemise;
mereökosüsteemi kahjustusi, näiteks planktoni hukkumine, mis võib mõjutada toiduahelaid;
taimede ja põllukultuuride saagikuse langust.

Globaalne soojenemine ja kasvuhooneefekt

Paljud külmutusained on tugevad kasvuhoonegaasid. Neil on kõrge GWP (globaalne soojenemisvõime) — mõnel ühendil võib see olla tuhandeid kordi suurem kui süsinikdioksiid (CO2). See tähendab, et väikeste lekketasemete korral võib nende mõju kliimale olla märkimisväärne. Lisaks on CFC-de ja HCFC-de eluiga atmosfääris pikk, mistõttu nende mõju kestab aastaid või aastakümneid.

Seadusandlus, leevendusmeetmed ja alternatiivid

Rahvusvaheline kokkulepe Montreal'i protokoll (1987) pani alguse CFC-de ja teiste osooni kahjustavate ainete järkjärgulisele keelustamisele ja asendamisele. Tänu sellele on osoonikiht hakanud aeglaselt taastuma, kuid täielik taastumine võtab aastakümneid.

Tänapäeval eelistatakse usein:

HFC-de asendamist madalama GWP-ga ainetega (nt HFO-d);
seadmete projekteerimist nii, et lekked oleksid minimaalsed;
vanade seadmete nõuetekohast utiliseerimist ja külmutusainete ringlus- ning taaskasutussüsteemide kasutamist;
energiatõhusamaid jahutuslahendusi, mis vähendavad nii heidet kui ka energiatarvet.

Tervise- ja ohutusnõuanded

Kuigi paljud freoonid ei ole otseselt toksilised väikestes kontsentratsioonides, võivad nad põhjustada lämbumist suures kontsentratsioonis, külmumiskoha vigastusi (kokkupuude vedelate ainetega) või mürgiseid laguprodukte kõrgel temperatuuril põlemisel (näiteks fosgeeni moodustumine). Seetõttu järgnevad soovitused:

kasuta ja hoolda külmutussüsteeme sertifitseeritud tehniku käest;
väldi seadmete avamist või iseseisvat remonti ilma sobiva varustuse ja väljaõppeta;
tagasta ja töötle kasutatud külmutusaineid vastavalt kohalikele jäätmekäitlusnõuetele;
soovi korral vaheta vanad seadmed uuemate, keskkonnasõbralikumate lahenduste vastu.

Kokkuvõte

Freoonid on tõhusad ja ajalooliselt olulised külmutusainetena, kuid paljud neist — eelkõige CFCd ja mõned HCFCd — on põhjustanud märkimisväärset osoonikihi hõrenemist ja kaasa aidanud ka kliimamuutusele. Rahvusvahelised meetmed on aidanud probleemi leevendada, kuid ohutuks ja jätkusuutlikuks jahutuseks on vaja jätkuvalt paremaid tehnoloogiaid, nõuetekohast käitlemist ja teadlikkust nii tööstuses kui ka kodutarbijate hulgas.

Seotud leheküljed

Küsimused ja vastused

K: Mis on freoon?

V: Freon on sõna teatud keemiliste ühendite kohta, mida kasutatakse sageli külmutusainetena.

K: Kes leiutas Freoni kasutamise külmutusainena?

V: Thomas Midgley, Jr. leiutas Freoni kasutamise külmutusainena.

K: Millised on mõned külmutusainete komponendid?

V: Külmutusained võivad sisaldada süsinikku, kloori, fluori ja mõnikord broomi.

K: Kas Freon 10 on loomadele mürgine?

V: Paljud freooniliigid ei ole loomadele mürgised.

K: Kuidas mõjutab freoon osoonitaset atmosfääris?

V: CFC-külmutusainete klooriosa võib vähendada osooni ja HCFC-d võivad samuti osooni kahjustada. HFC-d ei sisalda kloori ja need ei vähenda osooni sisaldust atmosfääris.

K: Kas freooni kui külmutusaine kasutamisega on seotud keskkonnamõjud?

V: Enamik külmutusaineid võib vähendada ülemise atmosfääri osooni kogust, mis laseb läbi rohkem ultraviolettvalgust, mis võib põhjustada nahavähki ja katarakti ning tappa planktoni ookeanides. Lisaks suurendab enamik külmutusaineid globaalset soojenemist, sest need on võimsad kasvuhoonegaasid, mis suurendavad globaalset soojenemist tuhandeid kordi rohkem kui süsinikdioksiid (CO2).