Определены химические смеси для замены стандартных хладагентов
Москва, 14:55, 30 Май 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Исследователи из Национального института стандартов и технологий (НИСТ) определили более 20 химических смесей, способных стать альтернативными хладагентами. Они не воспламеняются и не нагревают атмосферу как стандартные продукты.
Команда НИСТ идентифицировала 22 «лучших» негорючих или слабо воспламеняющихся смесей с меньшим потенциалом глобального потепления (ПГП), чем у R-134a, сообщает. Продукт, тетрафторэтан, традиционно используется в автомобильных кондиционерах (АК).
Большинство субстанций включают R-134a и 1-2 других имеющихся в продаже хладагента.
Новый анализ был проведен для армии, но его выводы могут использоваться и для гражданских нужд. Проект отталкивается от исследования НИСТ 2017-го, когда ученые установили, что все однокомпонентные, экологически дружественные хладагенты хоть немного воспламеняются. Авторы предположили, что смеси станут оптимальным решением.
«Военные настаивают на негорючих продуктах. Гражданская сфера также движется в этом направлении», — сказал ведущий автор работы, Ян Белл.
Смеси помогут достичь целей по борьбе с глобальным потеплением, установленные Монреальским протоколом. Участники инициативы должны отказаться от хладагентов, традиционно используемых в АК, к 2050-му.
Исследователи использовали 13 жидкостей с разным давлением, горючестью и ПГП. Все они были слабо токсичными и доступными в продаже. Авторы проанализировали все возможные сочетания 2-3 продуктов. Жидкости включали гидрофторуглероды (ГФУ): невоспламеняющиеся, средне горючие, с низким, умеренным или высоким ПГП. В состав также входил углекислый газ. Негорючий продукт с ПГП 1 повышает рабочее давление смеси, что нежелательно.
Ученые не нашли сочетания, отвечающие всем требованиям. Но 14 невоспламеняющихся смесей обеспечили наибольшее снижение ПГП – до 51%, в сравнении с показателем R-134a (1300). Еще 8 слабо горючих вариантов уменьшали потенциал на 99%. Авторы проанализировали 22 смеси с помощью вычислительных инструментов. Они планируют провести лабораторные опыты для подтверждения результатов.
Лучшие негорючие варианты немного уступали по эффективности R-134a, имея ПГП ниже 640. Исследователи заметили, что КПД хладагента растет с воспламеняемостью и нагревом атмосферы. Это связано со структурой молекул. Сложность снижает производительность хладагента.
«Нельзя одновременно получить негорючесть и эффективность», — подытожил Белл.
