O que substituirá os HFCs que aquecem o clima em refrigeradores e condicionadores de ar?
O gráfico mostra como era esperado o crescimento dos HFCs antes da Emenda Kigali ou de outras medidas de controle estarem em vigor. Crédito:Instituto Nacional Holandês de Saúde Pública e Meio Ambiente
O Senado dos EUA votou para ratificar um tratado internacional em 21 de setembro de 2022 e se juntar a 137 outros países concordando em eliminar gradualmente uma classe de produtos químicos que aquecem o clima que são amplamente usados como refrigerantes em refrigeradores, condicionadores de ar e bombas de calor.
Se você está tendo uma sensação de déjà vu, não se surpreenda.
Esses produtos químicos, chamados hidrofluorocarbonos, ou HFCs, foram comercializados na década de 1990 como substitutos dos refrigerantes anteriores que eram baseados em clorofluorocarbonos, ou CFCs. Os CFCs estavam destruindo a camada de ozônio na alta atmosfera da Terra, que é essencial para proteger a vida da radiação ultravioleta nociva do Sol.
Os HFCs são menos prejudiciais do que os CFCs, mas criam outro problema – eles têm um forte efeito de retenção de calor que está contribuindo para o aquecimento global.
Se os HFCs puderem ser reduzidos globalmente – como muitos países concordaram em fazer sob a Emenda Kigali de 2016 ao Protocolo de Montreal, o tratado que acaba de ser ratificado pelo Senado dos EUA em uma votação bipartidária – isso evitaria cerca de meio grau Celsius de aumento de temperatura em comparação aos tempos pré-industriais. A China, um grande produtor desses produtos químicos, ratificou a emenda em 15 de setembro de 2021. E a Agência de Proteção Ambiental dos EUA finalizou uma regra em 2021 para cortar a produção e as importações de HFCs.
Vamos dar uma olhada mais de perto no que são os HFCs e o que pode substituí-los a seguir.
Como os HFCs mantêm os quartos e a comida frescos Frigoríficos e ar condicionado utilizam uma tecnologia conhecida como bomba de calor. Parece quase milagroso – as bombas de calor usam energia para tirar o calor de um lugar frio e despejá-lo em um lugar quente.
Veja como funciona uma geladeira:Um fluido - CFCs nos velhos tempos, e agora HFCs - circula nas paredes da geladeira, absorvendo o calor ambiente para mantê-la resfriada. À medida que esse líquido absorve o calor, ele evapora. O vapor resultante é bombeado para as bobinas na parte traseira do refrigerador, onde é condensado de volta a um líquido sob pressão. No processo, o calor que foi absorvido de dentro da geladeira é liberado para o ambiente ao redor.
Condicionadores de ar e bombas de calor domésticas fazem a mesma coisa:eles usam compressores e evaporadores elétricos para mover o calor para dentro ou para fora de uma casa.
Escolher o fluido certo para um refrigerador significa encontrar uma substância que possa ser evaporada e condensada nas temperaturas certas, alterando a pressão do fluido.
Os CFCs pareciam se encaixar perfeitamente. Eles não reagiam com a tubulação ou compressores para corroer o equipamento, e não eram tóxicos ou inflamáveis.
Infelizmente, a estabilidade química dos CFCs acabou sendo um problema que ameaçava o mundo inteiro, como os cientistas descobriram na década de 1980. Os vazamentos de CFCs, principalmente de equipamentos descartados, permanecem na atmosfera por muito tempo. Eventualmente, eles chegam à estratosfera, onde são finalmente destruídos pela radiação UV do sol. Mas quando se decompõem, criam cloro que reage com o ozônio protetor, deixando uma radiação perigosa passar para a superfície da Terra.
Quando a produção de CFCs foi eliminada na década de 1990 para proteger a camada de ozônio, novos refrigerantes foram desenvolvidos e a indústria mudou para HFCs.
Como funciona uma geladeira. Por que os HFCs são um problema climático Os HFCs são como os CFCs, mas muito mais reativos no ar, de modo que nunca atingem a estratosfera, onde podem danificar o escudo protetor de radiação da Terra. Eles salvaram em grande parte o mundo do desastre iminente do ozônio e agora são encontrados em geladeiras e bombas de calor em todos os lugares.
Mas enquanto a reatividade química dos HFCs impede que eles destruam a camada de ozônio, sua estrutura molecular permite que eles absorvam muita radiação térmica, tornando-os um gás de efeito estufa. Como o dióxido de carbono nos esteróides, os HFCs são extremamente bons em capturar fótons infravermelhos emitidos pela Terra. Parte dessa energia radiante aquece o clima.
Ao contrário do dixoide de carbono, os HFCs reativos são consumidos pela química do ar, então eles só aquecem o clima por uma década ou duas. Mas um pouco vai longe – cada molécula de HFC absorve milhares de vezes mais calor do que uma molécula de dixoide de carbono, tornando-os poderosos poluentes climáticos.
Estima-se que os HFCs vazando de equipamentos de refrigeração descartados contribuam com cerca de 4% das emissões globais de gases de efeito estufa – cerca de duas vezes mais do que a aviação.
É por isso que é hora de aposentar os HFCs e trocá-los por refrigerantes alternativos. Eles fizeram seu trabalho salvando a camada de ozônio, mas agora os HFCs são um dos principais contribuintes para o aquecimento global de curto prazo, e seu uso tem aumentado à medida que a demanda por resfriamento aumenta em todo o mundo.
O que pode substituir os HFCs? Por serem tão poderosos e de curta duração, interromper a produção e o uso de HFCs pode ter um efeito significativo de resfriamento no clima nas próximas duas décadas, ganhando tempo à medida que o mundo converte seu suprimento de energia de combustíveis fósseis para fontes mais limpas.
A boa notícia é que existem refrigerantes alternativos.
A amônia e hidrocarbonetos como o butano evaporam à temperatura ambiente e são usados como refrigerantes desde o início do século 20. Esses gases têm vida curta, mas têm um lado negativo. Sua maior reatividade significa que seus compressores e encanamentos precisam ser mais resistentes à corrosão e à prova de vazamentos para serem seguros.
A indústria química vem desenvolvendo novas alternativas destinadas a serem mais seguras tanto para as pessoas quanto para o clima, mas, como vimos com os CFCs e HFCs, os produtos químicos inertes podem ter consequências não intencionais. Vários líderes do setor apoiaram os esforços para eliminar os HFCs.
Então, é hora de outra geração de equipamentos de refrigeração. Assim como as TVs, equipamentos de áudio e lâmpadas evoluíram nas últimas décadas, refrigeradores e condicionadores de ar serão substituídos por uma nova onda de produtos aprimorados. Os novos refrigeradores terão a mesma aparência e funcionamento dos que estamos acostumados, mas serão muito mais suaves para o sistema climático.
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Este artigo é republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.