Környezetvédelmi szempontok

A Földünket körülvevő ózonréteg rendkívüli védelemmel lát el bennünket: csaknem teljesen kiszűri a Napból érkező ultraibolya sugárzást. Egyes hűtőközegek a légkörbe kerülve elbomlanak és a belőlük felszabaduló klóratomok megtámadják a három oxigénatomból álló ózonmolekulákat, belőlük "kiszakítva" egy oxigénatomot.  Így az ózonból oxigén és klór-oxid keletkezik, ami újabb ózonmolekulát képes lebontani és a folyamat szinte megállíthatatlan. Ennek eredményeképpen az ózonréteg ritkul, "ózonlyuk" keletkezik. Ennek a folyamatnak visszafordítására született meg az úgynevezett Montreali Jegyzőkönyv az ózonréteget károsító anyagok kereskedelmének korlátozásáról és ütemezett kiváltásukról. Azóta is nemzetközi és hazai szabályozás foglalkozik a témával, ennek részleteire kitérünk majd a hűtőközegekkel foglalkozó 2. fejezetben. Az egyes hűtőközegek különböző mértékben károsítják az ózonréteget. E hatás egyik mérőszáma egy viszonyszám, melynek alapja az R11 jelű hűtőközeg károsító hatása. A mérőszámot ózonlebontó képességnek nevezzük, angol megfelelője (Ozone Depletion Potential) alapján ODP lett a jelölése. A hűtőközeggel szembeni egyik ökológiai követelményt így fogalmazhatjuk meg röviden: a hűtőközeg egyáltalán ne károsítsa a Földünket körülvevő ózonréteget, tehát az ODP-je legyen nulla. A régi, mára betiltott hűtőközegeknek, pl. R12, R502, R22, jelentős ózont károsító hatása volt, ám a ma használatos hűtőközegeknek az ODP értéke 0, azaz nem bontják le az ózont.

A Napból a Földünket érő sugárzás elsősorban nem veszélyforrás, hanem az élethez szükséges hőmérséklet biztosítására szolgál. Az érkező sugarak a talajban elnyelődnek és hővé alakulnak. A felmelegedett felület hőt sugároz ki, ennek a hőnek egy részét a levegőben lévő szén-dioxid és egyéb gázok visszatartják, ezzel segítve, hogy a földfelszín állandó, élhető hőmérsékleten maradjon. Ezt a jelenséget nevezték el üvegházhatásnak. Ha a légkörbe jutó sugárzást elnyelő gázok koncentrációja megnő, az a földfelszín átlaghőmérsékletének növekedését eredményezi, vagyis globális felmelegedéshez vezet, aminek súlyos, de mondhatjuk úgy is, hogy katasztrofális következményei lesznek – az élővilágra nézve (benne az emberre is). Hogy mennyire befolyásolják az üvegházhatást, azt a GWP jelölésű mérőszámmal tudjuk kifejezni, melynek jelentése globális felmelegítő hatás (GWP = Global Warming Potential = globális felmelegítő képesség). Itt szintén az R11-es hűtőközeget vették alapul kezdetben, ma már viszont ennél a mérőszámnál is a CO2-hoz viszonyítják a többi hűtőközeg károsító hatását. Egységének 1 kg szén-dioxid (CO2) 100 év alatt bekövetkező légkör-felmelegítő hatását tekintik, vagyis GWP CO2 = 1. Egyes halogénezett hűtőközegeink GWP-je igen nagy, esetenként több ezerszerese is a szén-dioxidénak.  Például az R404a hűtőközeg GWP értéke 3922. Ez azt jelenti, hogy 1 kg-ja a légkörbe kerülvén ugyanolyan mértékű üvegházhatást idéz elő 100 év alatt, mint 3922 kg CO2. A GWP minimalizálása komoly követelmény a hűtőközegekkel szemben, hogy minél kevésbé járuljanak hozzá az üvegházhatás fokozódásához.

Az előbbi két mérőszámnál is sokatmondóbb az úgynevezett TEWI = Total Equivalent Warming Impact, azaz Teljes Egyenértékű Felmelegítő Hatás. Hűtőrendszerek, klímák, hőszivattyúk is teljes életciklusának környezetszennyező hatását mutatja a gyártás és az üzemeltetés teljes energiaigényével számolva a megsemmisítésig. Ezt az értéket növeli egy feltételezett átlagos évi hűtőközegszivárgás miatti környezeti kár is. A TEWI-érték tehát nemcsak az elszivárgott hűtőközeget foglalja magába, hanem az energetikai jellemzők által befolyásolt energiafelhasználás során keletkező káros anyagot is.  Kiszámítása nem egyszerű feladat, hiszen azt is tekintetbe kell venni, hogy a hűtőrendszert tápláló energiát hogyan állították elő. A megújuló energiaforrásokat előnyben részesítő rendszerek TEWI-értéke nyilvánvalóan alacsonyabb. Például egy szélerőművi villamos energiát felhasználó berendezés kevesebb károsanyag-kibocsátást okoz, mint egy hagyományos hőerőműben termelt villamos energiát felhasználó rendszer.

Mivel minden hűtőközeg más-más jellemzőkkel rendelkezik, nem egyformán alkalmasak különböző feladatok betöltésére. Az egyes konkrét esetekben meg kell keresni, melyik hűtőközeg az, ami leginkább használható, különös tekintettel a környezetvédelem és a fenntarthatóság szempontjaira. A 2. fejezetben részletesen áttekintjük majd a hűtőközegek tulajdonságait, jelöléseit, csoportosítását és alkalmazási területeit, valamint a rájuk vonatkozó szabályozást.