A 19. század második felétől kezdve, a hűtőberendezésekben a hőt hordozó közegként a természetes hűtőközegeket alkalmazták. Ezek R717 (NH3), R744 (CO2), R290 (propán), SO4 (kénsav) stb., ezek voltak az „első generációs” hűtőközegek. Ezek a közegek bizonyos alkalmazások során nem bizonyultak biztonságos hűtőközegeknek, különösen kis hűtőteljesítmény-tartományban; akár háztartási hűtőberendezésekben. Így a biztonságos hűtőközegek irányába indultak el a kutatások. Az 1930-as években a mesterséges, halogénezett szénhidrogéneket CFC Freonok (R12, R11), ill. 1950-es HCFC (R22, R502) hűtőközegeket használták, mivel ezek jobban megfeleltek a követelményeknek, vagyis nem voltak mérgezőek vagy robbanásveszélyesek. Ezek voltak a „második generációs”, biztonságos hűtőközegek.

Az 1970-es években kiderült, hogy a CFC-k (klórozott- fluorozott szénhidrogének/freon) és HCFC-k (halogénezett (klórozott, fluorozott) szénhidrogének) nem olyan ártalmatlanok, mint addig gondolták, ugyanis nagymértékben hozzájárultak az atmoszféra ózonrétegének elvékonyodásához és a globális felmelegedés fokozásához.

Környezetvédelmi megfontolásokból az 1987 utáni rendelkezések a CFC-k és a HCFC-k alkalmazásának ütemezett tiltását vezették be, és egy ütemtervet készítettek a kivonására. A környezetvédelmi követelményeknek jobban megfelelő hűtőközegeknek kezdték a HFC-ket (hidrofluorkarbonokat) használni, ezeket nevezzük a „harmadik generációs” hűtőközegeknek, pl.: R134a és a blendek. Ezeknek az anyagok az ózon lebontó képességük (Ozon Deplatoin Potential, ODP) ugyan kevésbé károsítják az ózonréteget elődjeikhez képest, de a globális felmelegedéshez hozzájárulnak, ill. globális felmelegedési potenciállal (Global Warming Potential; GWP) rendelkeznek. Ebből az okból kifolyólag ezek is kivezetésre kerülnek a következő években, így más alternatívák keresésére irányulnak a legújabb kutatások.

Az újonnan megindított fejlesztések egyik iránya a HFO-k, azaz hidrofluorolefinek. Ezek az egyik jó alternatívának bizonyultak.  A HFO-k telítetlen szerves vegyületek, amelyeket „negyedik generációs” hűtőközegként fejlesztenek ki, a HFC-khez képest mindegy 0,1%-nyi GWP értékkel rendelkeznek. A másik alternatíva a természetes hűtőközegek. A természetes hűtőközegek (pl.: R744; CO2) hatékony alkalmazása egyre nagyobb mértékben valósul meg a gyakorlatban, de további kutatások zajlanak az új, még szélesebb körben alkalmazható megoldások megtalálása érdekében.

A HFC-k hűtőközegek alkalmazásának csökkentése, ill. korlátozása érdekében, az Európai Parlament és az Európai Unió Tanácsa elfogadta a fluortartalmú üvegházhatású gázokról szóló 517/2014 úgy nevezett F-gáz rendeletet (FG rendelet). A rendeletet 2015. január 1-jétől kötelező a tagállamok számára végrehajtani. Ez a rendelet kétségtelenül komoly változásokat hozott a hűtéstechnika területén.

 Mit tartalmaz az FG. rendelet?

Az FG rendelet bizonyos fluortartalmú üvegházhatású gázok tartalmazó berendezések (különböző időpontoktól később történő) forgalmazását teljesen megtiltja. A megkülönböztetés alapja a berendezésekben alkalmazott GWP értéke.

A betiltásra kerülő kategóriákat az (7. 1.) táblázat mutatja:

7.1. táblázat. FG rendelet

Látható, hogy a rendelet intézkedései érintik a legtöbb eddig használt mesterséges hűtőközeget. 2020-tól R404A, R507A új rendszerben történő alkalmazása tilos és a rendelet alapján is látható, hogy gyakorlatilag az összes jelenleg elterjedt HFC közeg, így az R407C, R410A, R134a, stb. alkalmazását is egyre több területen korlátozzák.

Felmerül a kérdés, hogy milyen anyagokkal helyettesítsük ezeket a jövőben?

Részben megoldást jelentenek az új fejlesztésű HFO hűtőközegek (R1234yf, R1234ze), vagy R32, R290, de ezek nem ideálisak, hiszen éghetőek (A2L)-kategóriához tartoznak, de helyettesítő hűtőközegként való alkalmazásukat engedi az idevonatkozó szabvány, az EN 378- 1: 2016 a Hűtőberendezések és hőszivattyúk-biztonsági és környezetvédelmi követelmények szabvány. A szabvány útmutatót ad az alternatív hűtőközegekre vonatkozóan, a hűtőközeg gyakorlati korlátaira és az alkalmazandó maximum töltettömegre egy adott helyiségben.

A szakemberek nehéz feladat előtt állnak, hogy melyik alternatív hűtőközeget alkalmazzák a meglévő, ill. az új rendszerekben. A (7. 2.) táblázatban az ajánlható hűtőközegeket sorolunk fel és ezek az alkalmazási területeit.

7.2. táblázat.

A helyettesítő hűtőközegek az alacsony értékű GWP vagy természetes hűtőközegek lehetnek; egy vagy több komponensűek, a „Blendek”. Az átállásnál fontos kritériumokat kell figyelembe venni, ilyenek: a gyúlékonyság, a teljesítmény, a nyomás, a kompresszió véghőmérséklet, hőmérsékletcsúszás „glide”, az oldódás az olajban, az alkatrész kompatibilitása.