新型制冷剂可能加剧全球变暧！

所属分类：行业新闻阅读次数：235 发布时间：2023-12-28

2013年，新一代环境友好型产品氢氟烯烃（HFOs）取代了破坏臭氧层的制冷剂。然而近日发表的一项研究发现，HFOs可以产生三氟甲烷，后者对全球变暖的潜在影响是二氧化碳的14800倍。相关研究结果发表于美国《国家科学院院刊》。

未参与该研究的美国国家海洋和大气管理局大气科学家Stephen Montzka认为，这项研究的实际意义尚不清楚，HFOs产生的三氟甲烷量很小，因此与过去使用的制冷剂相比，对全球变暖的潜在影响仍较小。

日本东京的一名工人正在清洗空调。图片来源：TORU HANAI

制冷剂的出现和消失较频繁。最初的制冷剂是氨和其他有毒物质。随即是20世纪30年代被认为更安全的氯氟烃（CFCs）。40年后，科学家意识到CFCs会破坏臭氧，于是1987年的《蒙特利尔议定书》呼吁禁止使用CFCs。之后出现氢氟碳化合物（HFCs），它们对臭氧的影响较小，但可以在大气中停留260多年，并非常善于吸收热量。2016年通过的《〈蒙特利尔议定书〉基加利修正案》旨在到本世纪40年代末逐步淘汰80%的HFCs，这就需要新的第四代制冷剂。

HFOs之所以广受欢迎，是因为它们在大气中几天内就会分解，几乎没有机会吸收热量。这种化学物质的挥发性“烯烃”部分与羟基自由基发生反应，后者是一种高活性氧化剂，可以降解空气污染物。这一反应可迅速降解HFOs，使其全球变暖潜能值较低。政府间气候变化专门委员会曾评估了该物质能吸收多少热量，以及与二氧化碳相比，能在大气中停留多久。

但是，新研究通讯作者、法国国家科学研究中心大气化学家Max McGillen认为，实际情况复杂得多。“没有人研究过烯烃如果与臭氧而不是羟基自由基反应会发生什么。这种被忽视的相互作用会产生三氟甲烷，这种化学物质会在大气中停留270年，并捕获大量热量。”

McGillen团队在一个123升的不锈钢圆筒中测试了5种不同HFOs与臭氧的反应。在相互作用两天后，研究小组采集了样本，并识别出有3种HFOs产生了少量三氟甲烷。

然后，研究人员利用模型模拟了这种化学反应如何在大气中发挥作用。McGillen说，绝大多数HFOs分子会与羟基自由基反应并消散。然而，研究人员报告说，0.13%~2.96%的化合物可能与臭氧发生反应。

McGillen指出，这个比例如此之小的主要原因是，地球上只有10%的臭氧分散在低层大气中，在那里，泄漏到空气中的HFOs将有机会与其发生反应。其余的臭氧都集中在平流层中，厚度不超过几厘米，这是HFOs不可能到达的地方。

虽然这一发现令人担忧，但McGillen强调，这不是危言耸听的事情，需要对更多的HFOs进行检测。

未参与该研究的美国国家标准与技术研究所化学工程师Mark McLinden认为：“无论如何，通过各种机制检测排放到大气中的物质的环境归宿非常重要。”

奇怪的是，研究人员分析的最普遍的一种HFO并没有产生三氟甲烷。然而，其他研究就其降解为“永久化学物质”三氟乙酸（TFA）并污染饮用水提出了警告。此外，欧盟计划在未来10年内禁止使用大多数HFOs。

McGillen说：“我希望化工厂能注意到这种化学反应，有必要更全面地真正评估这些正在生产的化学品。”

文章来源：中国科学报

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