Refrigeran: Apa Itu?

Di Recoolit, misi kami adalah mengurangi dampak iklim dengan mengumpulkan dan memusnahkan limbah refrigeran. Misi ini sering kali tidak jelas bagi orang yang tidak terbiasa dengan industri pendingin. Kami sering mendengar pertanyaan seperti, "Apa itu refrigeran?" atau "Mengapa refrigeran menjadi masalah?" Kami telah melewatkan pertanyaan seperti itu di halaman penjelasan kami karena pertanyaan tersebut cukup teknis, dan kami tidak ingin membebani pelanggan kami.

Artikel ini diperuntukkan bagi para kutu buku yang ingin mengetahui semua detailnya!

Pompa panas: bagaimana cara kerjanya?

Lemari es dan pendingin ruangan adalah "pompa panas" - sejenis perangkat yang memindahkan panas dari satu lokasi ke lokasi lain. Karena konservasi energi, satu-satunya cara untuk mendinginkan apartemen Anda, atau bagian dalam lemari es Anda, adalah dengan memindahkan panas tersebut ke tempat lain. Pompa panas melakukan hal ini dengan menggunakan refrigeran - zat yang dipompa melalui loop tertutup, bergantian antara gas dan cairan.

‍(Biasanya istilah "pompa panas" secara khusus berarti perangkat yang dapat beroperasi sebagai AC atau pemanas. Keduanya bekerja dengan prinsip yang sama, dan juga merupakan solusi iklim yang sangat penting. Baca lebih lanjut tentang mereka di sini. Kami akan menyebutnya sebagai pompa panas "dua arah" untuk menghindari kebingungan).

Pertama, refrigeran dalam bentuk cair dipompa melalui perangkat khusus yang disebut "katup ekspansi". Hal ini menyebabkan cairan menguap menjadi gas, yang juga mendinginkannya. Selanjutnya, dipompa ke dalam "penukar panas", di mana gas dingin menarik panas dari sekelilingnya. Gas menjadi panas, sementara udara di sekitar penukar panas menjadi dingin. Pada AC atau lemari es, atau pompa panas dua arah pada mode "pendinginan", penukar panas terletak di tempat yang ingin Anda buat lebih dingin: lemari es, freezer, atau ruangan atau bangunan yang terlalu hangat.

Selanjutnya, gas dingin bertekanan rendah dipompa ke dalam kompresor, yang meningkatkan tekanan dan suhu zat pendingin. Gas panas dipompa melalui kondensor, yang merupakan jenis penukar panas lainnya, di mana gas menjadi dingin dan mengeluarkan panas ke udara di sekitarnya. Pada AC atau lemari es, penukar panas ini berada di bagian luar sistem, itulah sebabnya mengapa lemari es Anda memompa udara panas. Pada pompa panas dua arah pada mode "pemanasan", penukar panas ini terletak di dalam gedung atau ruangan, dan pemanasan ini adalah efek yang diinginkan. Akhirnya, fluida kemudian dipompa kembali ke katup ekspansi, dan siklus dimulai lagi.

Secara mekanis, semua pompa kalor hanya bergantung pada beberapa komponen ini - kompresor, katup ekspansi, penukar panas - ditambah refrigeran yang berputar di antara keduanya sebagai cairan dan gas. Secara fisik, proses ini hanya bergantung pada beberapa prinsip dasar alam - hukum gas ideal, ditambah hukum termodinamika.

Apa itu refrigeran?

Refrigeran adalah fluida yang digunakan di dalam pompa kalor untuk memindahkan panas dari satu tempat ke tempat lain. Ada banyak pertimbangan saat memilih zat untuk digunakan sebagai refrigeran. Misalnya, refrigeran awal yang umum digunakan adalah amonia (R-717). (Refrigeran memiliki nama kimia, tetapi juga memiliki nama standar industri yang dimulai dengan "R-". Nama-nama ini diberikan secara sistematis berdasarkan struktur kimiawi molekul). Amonia mendidih pada suhu rendah, sehingga mudah berubah menjadi gas. Amonia tidak membeku hingga suhu yang sangat rendah, jadi tidak ada risiko membeku di dalam pompa panas selama fase ekspansi. Dan memiliki panas spesifik yang cukup tinggi, yang berarti dapat menyerap dan melepaskan banyak panas.

Sayangnya, amonia sangat beracun dan korosif. Refrigeran awal lainnya, seperti sulfur dioksida (R-764) dan metil klorida (R-40), juga beracun. Untuk menghindari masalah keamanan yang terkait dengan refrigeran awal, para ilmuwan mulai bereksperimen dengan zat lain. Pada tahun 1928, Thomas Midgley, Jr. menemukan refrigeran chlorofluorocarbon (CFC) pertama, yang dipasarkan oleh DuPont sebagai Freon-12 (R-12). R-12 murah untuk diproduksi, tidak beracun, tidak mudah terbakar, tidak korosif, dan memiliki titik didih rendah dan panas spesifik yang tinggi. Sifat-sifat ini menyebabkan R-12 menjadi refrigeran paling populer di dunia, dengan produksi mencapai puncaknya lebih dari 1 miliar ton per tahun pada tahun 1980-an.

Protokol Montreal

Ketika mencari pengganti yang lebih aman untuk refrigeran awal, para ilmuwan mencari zat yang sangat stabil, karena zat yang stabil tidak menimbulkan risiko kesehatan bagi manusia. Hal ini membuat R-12 menjadi pilihan yang menarik, karena sangat stabil dan tidak beracun. Namun, stabilitas ini juga terbukti menjadi masalah. Pada tahun 1970-an, para ilmuwan yang mempelajari nasib akhir CFC seperti R-12 menemukan bahwa gas-gas ini dapat mencapai stratosfer. Di sana, gas-gas ini dapat dipecah oleh radiasi ultraviolet, melepaskan atom klorin (C pertama dalam CFC dan HCFC). Klorin kemudian akan bereaksi dengan, dan menghancurkan, ozon di atmosfer, dalam reaksi berantai.

Menanggapi temuan ini, pada tahun 1987, komunitas internasional mengadopsi Protokol Montreal tentang Zat-zat yang Merusak Lapisan Ozon. Perjanjian ini awalnya ditandatangani oleh 46 negara, dan sejak saat itu telah diratifikasi oleh 198 pihak, termasuk semua negara anggota Perserikatan Bangsa-Bangsa. Protokol ini menetapkan jadwal untuk penghentian produksi dan konsumsi bahan perusak ozon (ODS), termasuk CFC seperti R-12 dan HCFC seperti R-22.

Jadwal penghapusan berbeda untuk zat yang berbeda dan di tempat yang berbeda. Misalnya, R-12 dihapuskan di negara maju pada tahun 1996, dan di negara berkembang pada tahun 2010. Sementara itu, R-22, HCFC yang umum digunakan pada pompa panas rumah dan komersial, dihapuskan di negara maju pada tahun 2010, tetapi masih digunakan di negara berkembang hingga tahun 2030.

GWP dan Amandemen Kigali

Jika Anda ingat, salah satu sifat refrigeran yang baik adalah kemampuannya untuk menyerap dan melepaskan panas. Refrigeran terus memainkan peran ini bahkan setelah dilepaskan ke atmosfer. Secara khusus, refrigeran menyerap dan melepaskan panas dalam bentuk radiasi inframerah, yang merupakan jenis radiasi yang sama dengan yang diserap dan dilepaskan oleh gas rumah kaca seperti karbon dioksida dan metana.

Kemampuan memerangkap panas dari gas rumah kaca diukur dengan potensi pemanasan global (GWP). Dasar standar perbandingannya adalah gas rumah kaca yang paling umum, karbon dioksida (CO2), yang memiliki GWP 1. GWP Freon, atau R-12, adalah 10.900. Ini berarti bahwa, jika dilepaskan ke atmosfer, R-12 memerangkap 10.900 kali lebih banyak panas daripada massa CO2 yang setara, dihitung dalam periode waktu 100 tahun.

CFC dan HCFC yang dihapuskan di bawah Protokol Montreal sering kali digantikan oleh hidrofluorokarbon (HFC), yang memiliki banyak sifat refrigeran yang diinginkan, tetapi tanpa klorin perusak ozon. Sebagai contoh, HFC yang disebut R-134a adalah pengganti yang umum untuk R-12 dalam AC otomotif. Namun, R-134a memiliki GWP 1.430: jauh lebih sedikit daripada R-12, tetapi masih secara substansial memerangkap panas.

Ketika protokol Montreal diadopsi pada tahun 1987, fokusnya adalah pada sifat perusak ozon dari CFC dan HCFC. Namun, ketika dunia mulai menghapus zat-zat ini secara bertahap, menjadi jelas bahwa potensi pemanasan global mereka juga menjadi masalah. Sebagai tanggapan, pada tahun 2016, komunitas internasional mengadopsi Amandemen Kigali terhadap Protokol Montreal. Amandemen Kigali dimaksudkan untuk mencegah pemanasan global tambahan dari pendinginan dengan juga menghentikan produksi dan konsumsi HFC secara bertahap. Sejauh ini, amandemen tersebut telah diratifikasi oleh 148 pihak. 

Seperti Protokol Montreal, Amandemen Kigali menetapkan jadwal untuk penghapusan HFC, tetapi jadwal ini berbeda dari satu tempat ke tempat lain. Di negara maju, penghapusan dimulai pada tahun 2019, dan dijadwalkan selesai pada tahun 2036. Namun, di negara berkembang, penghapusan HFC tidak dijadwalkan berakhir hingga tahun 2045, dengan beberapa negara menerima perpanjangan waktu hingga tahun 2047 atau lebih.

Bagaimana Recoolit Cocok Untuk Anda

Polusi zat pendingin merupakan masalah global yang besar, dan dunia sedang bekerja keras untuk mengatasinya. Namun, seperti yang Anda lihat, bahkan penghapusan zat perusak ozon seperti R-22 tidak akan selesai hingga tahun 2030. Dengan HFC GWP tinggi seperti R-134a, prosesnya baru saja dimulai, dan akan berlangsung selama beberapa dekade. Apa yang harus kita lakukan sementara itu?

Di sinilah Recoolit masuk. Sementara dunia bekerja untuk menghapus refrigeran berbahaya, kita dapat bekerja untuk mengurangi jumlah polusi refrigeran yang dilepaskan ke atmosfer.

Beberapa pelepasan ini tidak disengaja atau akibat kerusakan peralatan. Namun, sebagian besar polusi zat pendingin adalah hasil dari pembuangan yang disengaja. Ini karena, tanpa Recoolit, teknisi tidak memiliki cara lain untuk membuang refrigeran dengan benar. Bahkan teknisi yang bermaksud baik, yang peduli dengan polusi dan dampak lingkungan, tidak memiliki pilihan lain ketika sistem harus diturunkan tekanannya untuk pemeliharaan atau perbaikan. Kami telah melihat teknisi membuang refrigeran melalui selang yang dimasukkan ke dalam ember berisi air, dengan keyakinan (yang salah) bahwa ini akan "menggosok" refrigeran.

Selain itu, proses pemulihan refrigeran memakan waktu dan mahal. Protokol internasional tidak menyediakan dana apa pun untuk transisi ke refrigeran yang lebih bersih, atau untuk mengurangi kerusakan akibat polusi refrigeran. Kami menjual kredit karbon dan menggunakan hasilnya untuk membantu teknisi menjauhkan refrigeran dari atmosfer. Di sinilah Anda masuk.

Setelah mengetahui masalahnya, Anda dapat membantu kami menyelesaikannya. Danai pekerjaan kami dengan membeli kredit karbon kami. Beritahu teman dan kolega Anda tentang masalah ini, dan tentang solusi kami.

‍

(posting oleh Igor Serebryany)