Luonnolliset kylmäaineet
Jäähdytystä luonnon omilla raaka-aineilla.
Mitä ovat luonnolliset kylmäaineet?
Luonnolliset kylmäaineet, kuten hiilidioksidi, hiilivedyt ja jopa tavallinen ilma, ovat olleet osa jäähdytystekniikkaa jo yli vuosisadan. Nyt, kun ala siirtyy pois korkean GWP-arvon synteettisistä kylmäaineista, luonnolliset vaihtoehdot ovat saamassa yhä enemmän jalansijaa – ja syystä: ne ovat tehokkaita, energiatehokkaita ja ympäristölle parempia.
Luonnolliset kylmäaineet ovat aineita, joita esiintyy luonnossa ja joita voidaan käyttää jäähdytykseen ilman synteettisiin aineisiin liittyviä ympäristöriskejä. Toisin kuin HFC- ja HFO-aineet, ne eivät heikennä otsonikerrosta eivätkä aiheuta merkittävää ilmaston lämpenemistä. Monilla niistä on GWP-arvo (Global Warming Potential) vain 1 – tai jopa 0. Luonnollisiin kylmäaineisiin kuuluvat muun muassa Hiilidioksidi (R‑744), Propaani (R‑290), Isobutaani (R‑600a), Butaani (R‑600), Ammoniakki (R‑717), Vesi (R‑718) ja Ilma (R‑729).
Jokaisella näistä on omat vahvuutensa ja käyttöalueensa, mutta yhteistä niille on yksi asia: ne edustavat kestävän jäähdytyksen tulevaisuutta.
Tarkempi katsaus keskeisiin luonnollisiin kylmäaineisiin
R744 Hiilidioksidi
Hiilidioksidia käytettiin laajasti jäähdytyksen kehittymisen alkuaikoina ja nyt se on tekemässä paluuta. Aine on myrkytön, palamaton ja sen GWP-arvo on vain 1. Nykyään CO₂:ta käytetään mm. kaupan kylmälaitteissa, lämpöpumpuissa ja lääkealan kylmäsäilytyksessä. Vaikka se vaatii korkean paineen kestäviä järjestelmiä, sen ympäristöhyödyt ja suorituskyky ovat kiistattomat.
Huom: Korkean paineen vuoksi R‑744-sylinterien käsittelyyn ja palautukseen liittyy erityisehtoja. Hiilidioksidilainasäiliön vuokra on 0,50 €/päivä, ja ensimmäiset 14 päivää ovat ilmaisia.
R290 Propaani
Propaani on erittäin tehokas ja luonnossa esiintyvä kylmäaine, joka on yksi lupaavimmista synteettisten kylmäaineiden vaihtoehdoista erityisesti kotitalous- ja kevyen kaupallisen jäähdytyksen sovelluksissa. Sillä on erinomainen jäähdytyskapasiteetti ja hyvin alhainen GWP-arvo, mutta palavuutensa vuoksi laitteiden suunnittelussa ja turvallisuusvaatimuksissa on oltava tarkkana.
R600 n-butaani
R‑600 eli n-butaani on R‑600a:n (isobutaanin) rakenneisomeeri. Vaikka se ei ole yhtä yleisesti käytetty, R‑600 tarjoaa monia samoja etuja: erinomainen termodynaaminen suorituskyky, alhainen energiankulutus ja GWP noin 4.
R600 soveltuu esimerkiksi kotitalouslaitteisiin, ammattikeittiöiden jää- ja pakastekaappeihin sekä erikoisjärjestelmiin, joissa vaaditaan tiettyjä paine- ja lämpöominaisuuksia. Kuten muutkin hiilivedyt, se on palava kylmäaine (A3) ja vaatii asianmukaisen käsittelyn.
Turvallisuus ja täyttörajoitukset:
- Täyttömäärä ilman erityisrajoituksia: alle 150 g
- EN60335-2-89 -standardi sallii jopa 494 g täyttömäärän tietyissä laitteissa
R600 voi korvata esimerkiksi:
- R134a
R600a Isobutaani
R‑600a eli isobutaani on butaanin isomeeri ja yksi yleisimmin käytetyistä luonnollisista kylmäaineista. Se on erittäin energiatehokas, sen GWP-arvo on erittäin alhainen (n. 3), eikä se heikennä otsonikerrosta. Erinomainen yhteensopivuus erilaisten voiteluaineiden kanssa tekee siitä monipuolisen vaihtoehdon.
R600a on erityisesti tunnettu käytöstä kodin jääkaapeissa ja pakastimissa, mutta sitä käytetään myös juoma-automaateissa, kosteudenpoistajissa, aerosolisuihkeissa sekä petrokemian teollisuudessa. Elintarviketeollisuudessa isobutaanilla on E-koodi E943b, ja sitä käytetään esimerkiksi pakkauskaasuna ja ponneaineena.
Vaihtoehtoiset kylmäaineet R600a:lle:
• R290 (propaani)
• R1270
• R134a
Muita luonnollisia vaihtoehtoja
Ammoniakki (R‑717) on edelleen suosittu suurissa teollisissa jäähdytysjärjestelmissä erinomaisen termodynaamisen suorituskykynsä vuoksi, mutta sen myrkyllisyys vaatii erityistä huolellisuutta käsittelyssä.
Vesi (R‑718) ja ilma (R‑729) tarjoavat mielenkiintoisia mahdollisuuksia erityisesti absorptiojäähdytyksessä ja erittäin matalan lämpötilan prosesseissa. Niiden käyttö on kuitenkin toistaiseksi rajallisempaa verrattuna CO₂:een ja hiilivetyihin.
Luonnollisissa kylmäaineissa on tulevaisuus
Siirtyminen luonnollisiin kylmäaineisiin ei ole pelkästään sääntelyn vaatimus – se on strateginen valinta. Ne tarjoavat pitkäaikaisesti kestävän ratkaisun tiukkenevassa sääntely-ympäristössä ja voivat oikein toteutettuna tuoda energiasäästöjä ja alhaisempia elinkaarikustannuksia.
Olipa kyseessä kotitalouslaite, kaupallinen pakastekaappi, teollinen prosessi tai lääketeollisuuden erittäin matalan lämpötilan sovellus, löytyy luonnollinen ratkaisu vastaamaan tarpeeseen.