随着全球人口的不断增长,对舒适、新技术的需求持续提高,各种各样的化学产品越来越多,并用于各种设备,其中的许多化学成分融入了地球的大气层,形成了对大气层不同类型的污染。我们用于食品冷却或冷冻,为住宅、办公楼以及我们生活与工作的其他场所供冷或采暖的制冷剂也是由各种化学成分构成的,虽然系统内的制冷剂十分稳定,但很多年来因制冷系统泄漏以及在常规的维修作业中从系统内清除、向大气排放的制冷剂数量十分巨大。
臭氧是存在于大气平流层和对流层的一种气体,其分子由3个氧原子组成O3。我们每时每刻吸入的氧气是O2。滞留于地球表面平流层臭氧被认为对人的健康是有益的,因为它能阻止抵达地球的各种有害紫外线辐射。但对流层的臭氧是一种有害气体,人体吸入后会使黏膜发炎。
一旦平流层臭氧形成,其中的大部分极易被太阳的紫外线辐射所破坏,一个臭氧分子O3被分解为一个标准氧分子O2和一个单体的自由氧分子O。同时,通过光合作用以及标准氧分子和一个自由氧分子的胶合效应可产生出更多的臭氧分子。平流层的臭氧就是这样不断的产生和消失。然而,在最近的几十年中,人造的含氯化学物已经使这样一种完美的过程失去了往日的平衡。一旦平流层中出现含氯化物,紫外线辐射就会从卤素或氢氯氟烃分子中分解出氯原子Cl。氯原子可以破坏众多的臭氧分子,1个氯原子可以破坏约100000个臭氧分子。平流层臭氧分子的不断消耗可使更多的紫外线辐射到地球,引起皮肤癌患者人数的增加,人群中与动物中患白内障的平均数直线上升,人类的免疫系统弱化,植物与海洋生物数量减少。
人们用一个称为臭氧消耗潜在因素指数ODP来表示联合国环境计划蒙特利尔协定中的各条款的执行效果情况。ODP数越高,说明化学物对平流层臭氧的损害越大。
太阳的大部分能量是以可见光的方式到达地球的。经过大气层的长途跋涉,地球所吸收的只是这部分能量中的很小一部分,而且此部分过程中部分可见光转变为热能。依赖太阳获得热量的地球,又将热能以辐射的方式反射回空间大气层。对流层和平流层中的各种气体和氯氟烃、氢氯氟烃、氢氟烃以及二氧化碳等对流层的污染气体、水蒸气和其他众多化学物会吸收、反射或折射来自地球的红外辐射。这些气体就是通常所指的“温室气体”。这一过程减缓了地球的热损,使地球表面变暖。较暖的地球表面本身又辐射出更多的热量,这过程称为温室效应,即全球变暖
全球变暖的直接效应是由直接排入大气层的化学物产生的,这些直接排放量采用称为制冷剂的全球变暖潜在因素GWP指数来计量。从制冷剂或空调系统泄漏的制冷剂对全球变暖有着直接的影响。全球变暖的直接效应是通过它们与二氧化碳的比值来计量的,其GWP只为1。
二氧化碳是全球变暖的罪魁祸首。人类排入大气层的二氧化碳正以超过常规量25%的速度持续增长,其中的绝大部分是由矿物燃料的燃烧产生的,而大规模地燃烧矿物燃料是由现代社会人们对电力的需求所驱动的。事实上,其生产的电能中大部分是用于驱动制冷和空调设备的,因此采暖、通风、空调与制冷(HVAC)设备的效率越高,所需的电能就越小。这是全球变暖的间接效应。
因此,对于HVAC行业,新型环保制冷剂的研发与替代,HVAC设备能效的提升,制冷剂的回收、再循环和再生,是对于保护地球的重要实践。
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