Talen:
Home » Gefluoreerde gassen » Niveau 1

Evolutie van gebruik en emissies van gefluoreerde gassen, met name die van het type hydro-fluorkoolstof (H-FC)

Gefluoreerde gassen Welkom pagina

Context - Bij koeling of airconditioning gebruikt men vaak gefluoreerde gassen.

Het is belangrijk in te zien dat deze gassen zowel een krachtig broeikaseffect hebben als de ozonlaag aantasten.

Op die manier kunnen we de impact ervan op het klimaat beperken.


wetenschappelijke consensus rapport

Laatste Update: 21 november 2019

Hoe werken gefluoreerde gassen in op de ozonlaag en het klimaat?

CFK's (chloorfluorkoolwaterstoffen) zijn een groep gassen die op grote schaal werden gebruikt in koelsystemen en aerosolen, grotendeels vanwege hun grote stabiliteit en omdat ze chemisch niet erg reactief (en dus niet erg giftig) zijn.

In de jaren tachtig werd duidelijk dat deze gassen schadelijk waren voor de ozonlaag, voornamelijk door het chloor dat ze bevatten. Dat komt immers vrij in de bovenste atmosfeer wanneer CFK-moleculen afgebroken worden door de hoogenergetische kosmische straling. Ze werden daarom geleidelijk verboden volgens het Montreal Protocol van 1987 en vervangen door andere gefluoreerde gassen. Het gaat dan om H-CFK's, die minder chloor bevatten en zo ongeveer 90% minder schadelijk zijn voor de ozonlaag omdat ze meestal uit elkaar vallen voordat ze de ozonlaag bereiken en zo geen chlooratomen afgeven, of om fluorkoolwaterstoffen of H-FK: gefluoreerde gassen die helemaal geen chloor bevatten. Beide gassen kunnen gebruikt worden zonder de bestaande koel- of airconditioninginstallaties aan te passen.

Deze gefluoreerde gassen werken evenwel als broeikasgassen die bijdragen aan de opwarming van de aarde, en daarom is het gebruik ervan ook gereguleerd. Het 2018-rapport van het Technische en Economische Assessment Panel (TEAP) van het Montreal Protocol stelt dat door het tegengaan van de exponentiële toename van ODS en vooral CFK's, die krachtige en langdurige BKG's zijn, de wereld een verwachte gemiddelde temperatuurstijging kon voorkomen van 2,5° C tegen 2070 (2° C in de tropen, 6° C in het Noordpoolgebied, 4° C in Antarctica). De conclusie het rapport is dat “de dubbele effecten van het protocol, op het klimaat en op de ozonlaag niet alleen de wereld hebben gered van een ramp, maar ook bijgedragen hebben tot duurzame ontwikkeling ”.

Belangrijkste toepassingsgebieden voor fluorkoolwaterstoffen (H-FK) (UNEP, 2011)

  • Koelmiddelen in stationaire en mobiele koelsystemen (~ 55% van het totale gebruik van H-FC in 2010, uitgedrukt in CO2-equivalent);
  • Koelmiddelen voor airconditioning (auto (~ 24%);
  • Blaasmiddelen in kunststofschuimisolatie (~ 11%);
  • Drijfgas voor aerosolen (~ 5%);
  • Blusmiddelen (~ 4%);
  • Oplosmiddelen (~ 1%);
  • Graveren van gas bij de productie van halfgeleiders (~ < 1%)

Hoe is het geleidelijke verbod op H-FK gepland?

Terwijl het verbod op CFK's en H-CFK's wereldwijd bepaald en geprogrammeerd is door het Protocol van Montreal, is de regelgeving inzake H-FK’s vastgelegd in het kader van het Kyoto-protocol inzake broeikasgassen van 1994. In dit verband is het belangrijk op te merken dat CFK's goed waren voor 12% tot 15% van de totale uitstoot van broeikasgassen en dat de H-FK's die deze vervangen nu slechts ongeveer 2% van de broeikasgasemissies uitmaken. Deze vermindering is de belangrijkste concrete verwezenlijking tot op heden waar het gaat om het beperken van broeikasgasemissies. Toch wordt het slechts zelden vermeld in de debatten over dit onderwerp omdat het geen deel uitmaakt van het Kyoto-protocol en de Overeenkomst van Parijs over andere broeikasgasemissies.

GWP-Weighted Fluorocarbon Production (1980-2007)
GWP-Weighted Fluorocarbon Production (1980-2007)

Wat zijn de mondiale en Europese wettelijke beperkingen voor H-FK?

Er is een omvangrijke regelgeving voor gefluoreerde broeikasgassen. Door het Montreal Protocol en de amendementen erbij, zijn H-CFK's sinds 2015 wereldwijd verboden voor commercialisering. Het Kigali-amendement van 2016 bij het Protocol van Montreal bepaalt dat de geïndustrialiseerde landen zich vanaf 2019 verbinden tot het verminderen van het gebruik van H-FK met 45% tegen 2024 en met 85% tegen 2036, vergeleken met de niveaus 2011-2013. Ontwikkelingslanden zullen het gebruik van H-FK plafonneren en verminderen vanaf 2024.

In de Europese Unie1 is de uitfasering van de CFK- en H-CFK-gefluoreerde gassen vanwege hun effect op de ozonlaag gepland en geïmplementeerd tussen 1995 en 2015 (zie tabel). In 2014 werden deze beperkingen uitgebreid tot H-FK-gassen omdat deze sterk kunnen bijdragen tot de opwarming van de aarde. De eisen op Europees niveau zijn strenger dan die van het Kigali-amendement, want er is tegen 2024 een daling opgelegd van 69% (in plaats van 45%).

Het verbod op het gebruik van H-FK's is echter niet van toepassing op apparaten met een energie-efficiëntere werking dan voorheen (met name via de eisen inzake ecologisch ontwerp van EU-richtlijn 2009/125 / EG). Dit vloeit voort uit het feit dat bijvoorbeeld bij koelsystemen, 70 tot 80% van de indirecte CO2-uitstoot gerelateerd is aan hun elektriciteitsverbruik.

  Voorlopige kalender van verboden voorzien door de nieuwe E.U. F-gasregeling
Voorlopige kalender van verboden voorzien door de nieuwe E.U. F-gasregeling
Bron: Ademe (Frankrijk), Observatoire des gaz fluorés - Jaarverslag 20172

1 E.U. Regulation (EC) No 1005/2009 on substances that deplete the ozone layer 
2  www.ademe.fr/sites/default/files/assets/documents/observatoire-gaz-fluores-donnees2016-201709-rapport.pdf

Hoe evolueert het gebruik van gefluoreerde gassen in Europa en wat zijn de alternatieven?

Als gevolg van het verbod op het in de handel brengen van H-CFK's sinds 2015 zijn de hoeveelheden gefluoreerde koelmiddelen die in Europa worden vervaardigd, gedaald van ongeveer 60.000 ton in 2007 tot minder dan 40.000 ton in 2015.

Wat recycling betreft, is er nog een lange weg te gaan, aangezien slechts 1% van de gefluoreerde gassen wordt verzameld aan het einde van hun levenscyclus in Europa (ongeveer 1.200 ton in 2015), hoewel er toch recyclinginstallaties bestaan.

Als alternatieven voor gefluoreerde gassen zijn er koelmiddelen die "natuurlijk" worden genoemd (CO2, ammoniak, propaan, zeoliet, ...). Voor systematisch industrieel gebruik hebben deze echter beperkingen vanwege vaak gevaarlijke eigenschappen: ontvlambaarheid, explosiviteit of toxiciteit.

Daarnaast is een nieuwe klasse fluorkoolwaterstoffen, de vloeistoffen van de categorie hydro-fluor-olefinen (HFO), een interessant alternatief met een kortere atmosferische levensduur dan die van H-FK en een zeer laag potentieel voor opwarming van de aarde. Een snelle introductie ervan wordt evenwel afgeremd omdat ze als "categorie 2L ontvlambaar" geclassificeerd zijn, en omdat ze extra kosten met zich brengen door de patentering ervan.

Een belangrijke vaststelling is dat naarmate de wettelijke beschikbaarheid van gereguleerde koelmiddelen afneemt en hun prijs stijgt, er steeds meer illegale verkoop van koelmiddelen in Europa plaatsvindt, met name via internetsites, en er lijkt maar weinig politieke wil te zijn om dit te stoppen.

Wat zijn de initiatieven van andere actoren om het gebruik en de uitstoot van H-FK te verminderen?

De wereldwijde energievraag voor airconditioners zal naar verwachting verdrievoudigen tegen 2050, vooral door de toename van hete zomerperioden. De benodigde elektrische capaciteit hiervoor zal overeenkomen met de huidige totale capaciteit van de Verenigde Staten, de EU en Japan samen3. Bovendien blijft de gemiddelde energie-efficiëntie van airconditioners op de markt laag (3 keer lager dan de meest efficiënte momenteel), en dit cijfer ligt nog lager in landen met minimale of geen energieprestatienormen in dit domein.

Terzelfdertijd zijn op wereldvlak de koel- en airconditioningsystemen niet voldoende effectief, want hoewel sinds 2000 het energieverbruik en de kosten van koelsystemen bijna zijn gehalveerd, sterven jaarlijks twee miljoen mensen door beschadigde vaccins of hittestress (een groot risico voor ongeveer 500 miljoen mensen). Door storingen in de koelketen noteren we ook een jaarlijkse verspilling van 400 miljoen ton voedsel wereldwijd.

Om koelsystemen optimaler te gebruiken en te voldoen aan de Europese en mondiale regelgevingsagenda, zullen dan ook niet-overheidsinitiatieven nodig zijn naast acties die door staten worden uitgevoerd.

Evolutie van energieverbruik en kosten van koelsystemen

Enkele praktische initiatieven voor het verminderen van het gebruik en de uitstoot van H-FK zijn:

  1. Sensibiliseer de belangrijkste actoren: beleidsmakers, industriëlen, eindgebruikers en investeerders
  2. Creëer en versterk het politieke, institutionele en regelgevende kader voor de geleidelijke vermindering van H-FK, onder meer via een nationaal import- en exportvergunningsregime en een ecologische bouwcode;
  3. Start investerings- en demonstratieprojecten voor de conversie van gebruik;
  4. Organiseer training voor alle groepen belanghebbenden, van ontwerpingenieurs tot onderhoudstechnici;
  5. Versterk de lekcontrole, tracht de benodigde hoeveelheden te verminderen en de recuperatie, recycling en hergebruik van H-FK's te verbeteren.

In het algemeen is een belangrijke succesfactor voor de effectiviteit van alle soorten oplossingen op dit gebied, zoals vaak de samenwerking tussen dienstverleners en / of tussen de betrokken bedrijven.

Voor brandbeveiliging hebben bedrijven en organisaties die systemen met gefluoreerde gassen blijven gebruiken, programma's om hun meest kritieke behoeften te identificeren. Gefluoreerde gassen kunnen worden verwijderd uit niet-kritieke of verouderde faciliteiten voor hergebruik in meer kritieke toepassingen.

Wat de “einde-levenscyclus”-betreft, zijn er initiatieven om oudere en versleten brandblussers en brandblussystemen met H-CFK's en H-FK's te upgraden en te renoveren, waarbij deze gassen veilig gerecycleerd of afgevoerd worden.

Voor de koelsector in brede zin, een intelligente vermindering van de klimaatimpact van gefluoreerde gassen is met name belangrijk. Het grootste deel van de impact hier komt van de koelsystemen van supermarkten. De broeikasgasemissies van deze commerciële koeling komen indirect voort uit hun energieverbruik en rechtstreeks uit koelmiddelgerelateerde verliezen, die in de EU ongeveer 40% van hun impact kunnen vertegenwoordigen. Dit komt met name omdat deze koeling nog steeds vooral bestaat uit gecentraliseerde systemen met H-FK's, die meer vatbaar zijn voor lekkage. Ondanks hun bewezen voordelen worden andere koolstofarme oplossingen dan CO2 nog niet op grote schaal toegepast als koelmiddelen, omdat ze nog niet beschikbaar lijken te zijn voor dergelijke installaties5.

Best practices kunnen zowel de energie-efficiëntie verbeteren als de koelmiddelemissies met minstens 60% verminderen.

3 http://ccacoalition.org/en/initiatives/H-FC 
4  www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/09/AC6_brochure_fr.pdf

 

Referenties:
Samenvatting opgesteld door GreenFacts op basis van onder andere de volgende rapporten:
- E.U. Regulation (EC) No 1005/2009 on substances that deplete the ozone layer 
- E.U. Regulation No 517/2014 of the European Parliament and of the Council of 16 April 2014 on fluorinated greenhouse gaseshttps://www.eea.europa.eu/policy-documents/regulation-eu-no-517-2014 
-  Observatoire des gaz fluorés – Ademe (France) , Annual report 2017
-  Report from the Commission of 4.8.2017 assessing the 2022 requirement to avoid highly global warming Hydrofluorocarbons in some commercial refrigeration systems.