تهویه مطبوع به تغییرات آب و هوایی کمک می کند - هدف این معاهده 40 ساله محدود کردن آسیب است.

نوشته مت ریگبی، لوسی کارپنتر، مکالمه

ویرایش شده توسط Swati Mestri، بررسی توسط اندرو زینین

این مقاله با توجه به روند و سیاست های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

با شکستن رکورد دما در تابستان امسال، فروش واحدهای تهویه مطبوع افزایش یافت. اما این فناوری می تواند تغییرات آب و هوایی را ترکیب کند.

دستگاه های تهویه مطبوع گازی را که به عنوان مبرد شناخته می شود، در اطراف یک حلقه مهر و موم شده پمپ می کنند تا گرما را به خارج (و گاهی اوقات به داخل) اتاق منتقل کنند. مقداری از آن گاز به ناچار در طول عمر کاری دستگاه و زمانی که از بین می رود نشت می کند. متأسفانه بسیاری از مبردها گازهای گلخانه ای قوی هستند. در سرتاسر جهان، مبردهای نشت‌شده تقریبا یک سوم تأثیر آب و هوای خنک‌کننده را تشکیل می‌دهند، و الکتریسیته برای راه‌اندازی تجهیزات مسئول بقیه است.

واحدهای تهویه مطبوع دارای برچسب های مختلفی هستند. یکی که اخیرا در یک خانه یا دفتر نصب شده است، احتمالا R-32، نوعی هیدروفلوئوروکربن (HFC) را می‌گوید. واحدهای قدیمی اغلب می گویند "R-410A" که ترکیبی از HFC ها است. کیلوگرم بر کیلوگرم، R-410A حدود 2000 برابر بیشتر از دی اکسید کربن گرما را به دام می اندازد. R-32 هنوز هم یک گاز گلخانه ای قوی است، اما تنها یک سوم گرمایش R-410A است.

دانشمندان چندین دهه است که نگران مبردها هستند. اما اگر ساعت را به دهه های 1970 و 1980 برگردانید، آنها بیشتر نگران این واقعیت بودند که مبردهای استفاده شده پس از آن به لایه اوزون آسیب می رساند تا تأثیر آنها بر آب و هوا. در همین زمان، محققان دریافتند که پرمصرف‌ترین مبردها در آن زمان، کلروفلوئوروکربن‌ها (CFCs)، به ازن استراتوسفر آسیب می‌رسانند که از ما در برابر اشعه ماوراء بنفش که باعث سرطان پوست می‌شود، محافظت می‌کند.

پس از کشف یک "حفره" در لایه اوزون بر فراز قطب جنوب، کشورها موافقت کردند که در سال 1987 یک معاهده زیست محیطی مهم به نام پروتکل مونترال را امضا کنند.

این پروتکل و اصلاحات بعدی آن CFC ها را به تدریج حذف کرد، اما به عنوان یک اقدام موقت، ترکیباتی به نام هیدروکلرو فلوئوروکربن ها (HCFCs) را مجاز کرد که برای لایه ازن آسیب کمتری داشتند. در طول دهه 1990، HCFC ها با HFC ها جایگزین شدند که به هیچ وجه اوزون را تخریب نمی کنند.

بدون پروتکل مونترال، مطالعات نشان می‌دهد که سوراخ‌های ازن می‌توانست بر روی قطب شمال و همچنین قطب جنوب ایجاد شده باشد. در عوض، لایه اوزون شروع به بازیابی می کند.

مشکل حل شد؟ متاسفانه نه. HFCها مانند CFCها و HCFCها گازهای گلخانه ای فوق العاده قوی هستند. پیش‌بینی‌ها نشان می‌دهد که بدون کنترل، می‌توانند تا پایان این قرن 0.3 تا 0.5 درجه سانتی‌گراد به دمای جهانی اضافه کنند، بخش قابل‌توجهی از تقریبا 1.2 درجه سانتی‌گراد گرمایش ناشی از فعالیت‌های انسانی.

در 15 اکتبر 2016، طرفین پروتکل مونترال در کیگالی، رواندا گرد هم آمدند. آنها موافقت کردند که تولید HFC را به نفع گازهایی با پتانسیل کمتر گرمایش جهانی کاهش دهند (معیاری برای سنجش میزان قدرت این گاز نسبت به دی اکسید کربن). برای اولین بار، این پروتکل برای کنترل گازها صرفا به دلیل تأثیر آنها بر آب و هوا مورد استفاده قرار گرفت.

در سال 2014، دو سال قبل از موافقت با اصلاحیه کیگالی در پروتکل مونترال، اتحادیه اروپا قوانینی را برای حذف تدریجی HFCها تصویب کرد. این قوانین اروپا و بریتانیا را قادر می سازد به تعهدات خود در کیگالی عمل کنند.

از ژانویه 2025، سیستم های تهویه مطبوع کوچک جدید (واحدهایی که یک اتاق یک نفره را گرم یا خنک می کنند) که در بریتانیا فروخته می شود، دیگر نمی توانند از R-410A، یک HFC با پتانسیل بالا برای گرمایش جهانی استفاده کنند. واحدهای قابل حمل از سال 2020 از استفاده از گازهای با پتانسیل گرمایش بالا منع شده اند. اتحادیه اروپا اکنون قصد دارد تا سال 2050 تقریبا به طور کامل HFCها را حذف کند.

فراتر از نگاه کردن به برچسب‌های تهویه مطبوع، دانشمندانی مانند ما چگونه می‌دانند که آیا اصلاحیه کیگالی کار می‌کند یا خیر؟ مستقیم ترین آزمایش اندازه گیری جو است.

در میس هد، یک ایستگاه تحقیقاتی جوی در سواحل بادخیز غربی ایرلند، ابزارها از سال 1987 به طور مداوم این گازها را اندازه‌گیری می‌کنند. میس هد یکی از معدود ایستگاه‌هایی در سراسر جهان است که این گازها را در غلظت‌های چند قسمت در تریلیون اندازه‌گیری می‌کند.

در سال 2019، این اندازه‌گیری‌ها به مشخص کردن منبع تجدید تولید جهانی CFCها، سال‌ها پس از ممنوعیت پروتکل مونترال کمک کرد. پس از سرکوب تولید غیرقانونی CFC برای استفاده در فوم های عایق، انتشار کاهش یافت.

داده های جوی نشان می دهد که فراوانی ترکیبات HFC به طور قابل توجهی در دهه گذشته افزایش یافته است. اما رشد کلی در انتشار آنها کند شده است و انتشار HFC به طور قابل توجهی کمتر از آنچه پیش از تصویب اصلاحیه کیگالی پیش بینی شده بود است.

یک مطالعه در سال 2025 پیش بینی کرد که تأثیر آب و هوای تهویه مطبوع می تواند مشابه یا کمتر از تأثیر امروز باشد، حتی با افزایش عمده تقاضا. اما این بستگی به این دارد که تعهدات کیگالی خود را انجام دهیم یا از آن فراتر برویم، سیستم های تهویه مطبوع را کارآمدتر کنیم، استفاده از اقدامات خنک کننده با انرژی صفر (مانند سایه زدن) را گسترش دهیم و به برق کم کربن روی بیاوریم.

علیرغم موفقیت ظاهری اولیه اصلاحیه کیگالی، داده های جوی نشان می دهد که جایی برای رضایت وجود ندارد.

سال گذشته، دانشمندان نشان دادند که انتشار گاز زائد به نام HFC-23، قوی‌ترین گرم‌کننده آب و هوا در میان تمام HFC‌ها، بسیار بیشتر از انتشار گازی است که به‌طور رسمی توسط امضاکنندگان اصلاحیه کیگالی گزارش شده است. از آنجایی که HFC-23 یک گاز گلخانه‌ای قوی است، این اختلاف معادل کمی بیش از نیمی از انتشار گازهای گلخانه‌ای سالانه در بریتانیا است. محققان و دولت ها اکنون در تلاش هستند تا دلایل انتشار غیرمنتظره را دریابند.

تقریبا 40 سال است که محتویات کولرها و یخچال ها بر اساس پروتکل مونترال شکل گرفته است. ما می دانیم که کجا کار کرده است و کجا نیاز به بررسی دقیق دارد تنها به این دلیل که محققان به اندازه گیری جو ادامه می دهند. چالش در حال حاضر حفظ و گسترش این نظارت است تا اصلاحیه کیگالی بتواند این میراث قابل توجه را ادامه دهد.

سواتی مستری دارای مدرک لیسانس در مهندسی الکترونیک است و از سال 2019 به عنوان ویرایشگر محتوا کار کرده است. او ویرایش اسناد تحقیقاتی در زمینه فناوری، مراقبت های بهداشتی و علم مواد را تجربه کرده است و علاقه خاصی به فناوری و فضا دارد. نمایه کامل →

فوق لیسانس فیزیک با تجربه تحقیق. علاقه مندان به اخبار علمی طولانی مدت. نقش کلیدی در موفقیت سرمقاله Science X ایفا می کند. نمایه کامل →

این مقاله از The Conversation تحت مجوز Creative Commons بازنشر شده است. مقاله اصلی را بخوانید.