Ósoneyðandi efni

Snemma á 8. áratug 20. aldar fóru menn að hafa áhyggjur af hugsanlegri eyðingu ósonlagsins af völdum klórflúorkolefna (CFC). Síðar hefur verið staðfest að þær áhyggjur eiga við rök að styðjast og að mörg önnur efni valda einnig eyðingu ósonlagsins. Talið er að þynning ósonlagsins hafi náð hámarki í kringum árið 2003.

Vínarsamningurinn er frá 1985 og skuldbindur samningsaðila til að stuðla að verndun ósonlagsins með því að draga úr losun ósoneyðandi efna, með alþjóðlegri samvinnu og rannsóknum. Montreal bókunin er frá 1987 og tekur sérstaklega á ósoneyðandi efnum. Með bókuninni skuldbinda samningsaðilar til að draga markvisst úr notkun ósoneyðandi efna og hætta alveg notkun þar sem umhverfisvænni staðgengilsefni eru til staðar.

 

Efni sem eyða ósonlaginu innihalda klór (Cl) og/eða bróm (Br).  Þetta eru rokgjörn og mjög stöðug efni og geta því borist upp í heiðhvolfið.  Eyðandi áhrif þessara efna á ósonlagið eru mjög breytileg og eru skilgreind sem ósoneyðingarmáttur þeirra, ODP-gildi (Ozone Depletion Potential)  ODP-gildi CFC-11 (CCl3F) er ákvarðað sem 1 og er ODP-gildi annarra efna skilgreint sem hlutfall af því.

Efni sem takmörkuð eru vegna ósoneyðingarmáttar  ODP-gildi 
 Halónar  3-10
 Klórflúorkolefni/CFC  0.6-1.0
 Tetraklórmetan  1.1
 1,1,1-tríklóretan  0.1
 Metýlbrómíð  0.6
 Vetnisbrómflúorkolefni/HBFC  0.001-0.52
 Vetnisklórflúorkolefni/HCFC  0.02-1.0

Halónar

Halónar hafa einkum verið notaðir í slökkvikerfum og handslökkvitækjum. Halón 1211 (CF2BrCl) hefur verið notað í handslökkvikerfi, það er með ODP-gildi 3.0. Halón 1301 (CBrF3) hefur verið notað í slökkvikerfi, það er með ODP-gildi 10.0 og því það efni sem hefur mestan ósoneyðingarmátt. Samkvæmt Montrealbókuninni bar öllum iðnríkjum að hætta framleiðslu og innflutningi nýframleiddra halóna árið 1994. Innflutningur nýframleiddra halóna hefur verið bannaður frá því í ágúst 1993 og innflutningur endurunninna halóna frá því í nóvember 1997. Halóna er enn að finna í eldri handslökkvitækjum og slökkvikerfum. Halónslökkvikerfi í landi og á stærri skipum átti að vera búið að taka niður fyrir árslok 2008. Væntanlegar eru breytingar á neyðarnotkun halóna í flugvélum, flugskýlum og fjarskiptamiðstöðvum á næstu árum, en á evrópska efnahagssvæðinu eru  komnar lokadagsetningar á notkun þeirra. 

Klórflúorefni

Klórflúorkolefni (CFC) hafa verið notuð í úðabrúsa sem drifefni, sem kæliefni, til framleiðslu frauðplasts, við þurrhreinsun, fituhreinsun og við efnagreiningu. Mest hefur notkunin verið á CFC-11 (CFCl3) og CFC-12 (CF2Cl2) sem drifefni, kælimiðill og þenslumiðill við framleiðslu frauðplasts, en auk þess CFC-113 (C2F3Cl3) við þurrhreinsun og CFC-115 (C2F5Cl) sem kælimiðill í blöndu með HCFC-22. Tvö fyrst nefndu CFC hafa ODP-gildin 1.0 en CFC-113 0.8 og CFC-115 0.6. Samkvæmt Montrealbókuninni bar öllum iðnríkjum að hætta framleiðslu og innflutningi nýframleiddra CFC árið 1996. Innflutningur nýframleiddra CFC hefur verið bannaður frá því í janúar 1995 og innflutningur endurunninna CFC frá því í nóvember 1997. Heimilt er þó að nota CFC sem drifefni í lyfjum til innöndunar. Búast má við að CFC finnist ennþá í gömlum kæli- og frystibúnaði.

Koltetraklóríð

Tetraklórmetan (koltetraklóríð) hefur efnaformúluna CCl4 og ODP-gildi 1.1. Tetraklórmetan hefur verið notað sem leysiefni og við efnagreiningu.  Innflutningur tetraklórmetans hefur verið óheimill frá 1. janúar 1995.

Metýlkóroform

1,1,1-tríklóretan (metýlkóroform) hefur efnaformúluna CCl3CH3 og ODP-gildi 0.1. 1,1,1-tríklóretan hefur verið notað sem leysiefni og við efnagreiningu. Innflutningur 1,1,1-tríklóretans hefur verið óheimill frá 1. janúar 1996. Hér á landi var efni notað m.a. í böðum til að leysa upp fitu og hreinsa óhreinindi af málmhlutum fyrir málningu.

Metýlbrómíð

Metýlbrómíð er eitruð lofttegund sem hefur efnafræðiformúluna CH3Br. Efnið er meindýra- og illgresiseyðir og er fyrst og fremst notað við sótthreinsun jarðvegs og uppskeru í því skyni að halda sjúkdómum og meindýrum í skefjum. Einnig er efnið notað við svælingu safngripa og sögulegra bygginga, svælingu skipa og fæðutegunda eins og hnetna og þurrkaðra ávaxta. Mjög lítil notkun hefur verið á metýlbrómíði hérlendis og innflutningur þess bannaður frá nóvember 1994.

Vetnisbrómflúorkolefni

Vetnisbrómflúorkolefni (HBFC) hafa ekki verið notuð hér á landi. Innflutningur þeirra hefur verið óheimill frá því í nóvember 1994.

Vetnisklórflúorkolefni

Vetnisklórflúorkolefni (HCFC). Frá 1. Janúar 2010 hefur verið bannað að flytja inn nýframleitt HCFC.  Vetnisklórflúorkolefni voru notuð við framleiðslu frauðplasts og sem kælimiðil í kæli- og varmadælukerfi. HCFC-141b var notað til að þenja frauðplast en er nú bannað. Það hefur efnaformúluna CH3CFCl2 og ODP-gildi 0.11. HCFC-22 er notað sem kælimiðill, eitt sér eða í blöndu með vetnisflúorkolefnum. Það hefur efnaformúluna CHF2Cl og ODP-gildið 0.055. Önnur notkun sem var áður heimil var m.a. í úðabrúsa. Vetnisklórflúorkolefnin innihalda auk kolefnis, flúor og klór (eins og CFC) auk vetnisatóma. Það veldur því að HCFC brotna fyrr niður en t.d. CFC og því hafa CFC mun lægri ODP-gildi. Innflutningur HCFC nú eingöngu heimill ef kælimiðillinn er endurheimtur, sbr.  reglugerð nr. 586/2002, um ósoneyðandi efni, til 31. desember 2014.

Einu ósoneyðandi efnin sem flutt eru inn til landsins í dag eru vetnisklórflúorkolefni (HCFC).  HCFC-22 sem kælimiðill, eitt sér eða í blöndu með vetnisflúorkolefnum og HCFC-141b sem þenslumiðill til að þenja út frauðplast.  Á undanförnum árum og áratugum hafa verið flutt inn CFC, halónar og önnur ósoneyðandi efni.  Innflutningur í töflunni hér að neðan er gefinn upp í ósoneyðingarmáttartonnum (ODP-tonnum).  Það er magn í tonnum eftir að margfaldað hefur verið með ósoneyðingarmætti hvers efnis.

Ár

halón

CFC

tetraklórmetan

1,1,1-tríklóretan

HCFC

samtals

1986

80,9

195,1

-

-

-

>276

1987

107,1

201,4

-

-

-

>308,5

1988

70,51

173,9

-

-

-

>244,4

1989

76,5

139,7

0,01

0,60

4,8

221,6

1990

33,1

132,7

0,0

0,46

6,1

172,4

1991

26,4

93,4

0,1

0,41

6,0

126,3

1992

17,7

65,2

0,03

0,53

5,1

88,6

1993

1,01

61,9

0,04

0,34

6,0

69,3

1994

0,0

30,8

0,1

0,65

7,7

39,3

1995

0,0

0,0

0,0

0,04

8,0

8.1

1996

0,0

0,0

0,0

0,0

8,1*

8,1

1997

0,0

0,0

0,0

0,0

8,9*

8,9

1998

0,0

0,0

0,0

0,0

7,0

7,0

1999

0,0

0,0

0,0

0,0

6,6

6,6

2000

0,0

0,0

0,0

0,0

4,8

4,8

2001

0,0

0,0

0,0

0,0

4,9

4,9

2002

0,0

0,0

0,0

0,0

2,5

2,5

2003

0,0

0,0

0,0

0,0

3,2

3,2

2004

0,0

0,0

0,0

0,0

2,1

2,1

2005

0,0

0,0

0,0

0,0

2,3

2,3

2006

0,0

0,0

0,0

0,0

2,3

2,3

2007

0,0

0,0

0,0

0,0

2,3

2,3

2008

0,0

0,0

0,0

0,0

1,9

1,9

2009

0,0

0,0

0,0

0,0

1,9

1,9

2010

0,0

0,0

0,0

0,0

0

0

Tölur eru gefnar upp sem ODP-tonn.
* Hér hefur verið dregið frá ODP-tonn HCFC-22 sem selt hefur verið til erlendra skipa. Einnig hefur verið flutt inn endurunnið efni, það er efni sem tekið hefur verið niður úr kerfum og hreinsað.  Endurunnið efni er ekki talið með, á alþjóðavettvangi, í losun á ósoneyðandi efnum. 

Valkostir í stað ósoneyðandi efna

Ósoneyðandi efni hafa mikið verið notuð vegna eðliseiginleika þeirra, efnafræðilegs stöðugleika og óvirkni.  Nú eru í notkun eða verið er að taka í notkun, í stað ósoneyðandi efna, efni sem ekki eru ósoneyðandi og valda ekki auknum gróðurhúsaáhrifum.  Vetnisklórflúorkolefni (HCFC) voru notuð í stað CFC til bráðabirgða. Vetnisflúorkolefni (HFC) eru einnig notuð í stað CFC. HFC innihalda hvorki klór né bróm og hafa ekki ósoneyðandi áhrif en þau eru gróðurhúsalofttegundir. Þess vegna er mögulegt að notkun þeirra verði takmörkuð í framtíðinni og að hluta til er notkun þeirra takmörkuð hér á landi, þar sem einungis er heimilt að nota þau í kæliiðnaði og sem drifefni í lyfjum, en ekki er heimilt að nota þau sem slökkviefni. Vetniskolefni (HC) framtíðarvalkostir í stað CFC þrátt fyrir að þau séu eldfim.  

Drifefni og leysiefni í úðabrúsum

Fyrir u.þ.b. 20 árum var helmingur af því CFC sem notað var í úðabrúsum.  Algengustu efnin sem notuð eru í stað CFC sem leysiefni og drifefni í úðabrúsum, eru vetniskolefni og dímetýl/vatn. Unnið er ötullega að því að finna efni sem komið geti í stað CFC sem drifefni í ofnæmislyfjum (til innöndunar). Framleidd eru tæki til innöndunar þar sem notað er duft (án þrýstiefnis) og einnig hefur HFC verið notað sem drifefni.

Leysiefni

CFC, tetraklórmetan og 1,1,1-tríklóretan voru áður notuð sem leysiefni í margháttuðum tilgangi. Við þurrhreinsun er nú notað tetraklóretýlen (perklóretýlen), vatn eða vetniskolefni. Til þess að fjarlægja fitu af ýmiss konar málmhlutum eru nú mest notuð vatnsleysanleg efni eða vetniskolefni. Við hreinsun rafeindatækja eru notaðar ýmsar upplausnir, þ.á.m. vatnsleysanleg efni eða vínandi. Þá hefur ný framleiðslutækni gert hreinsun óþarfa í vissum tilvikum. Val á aðferðum byggist á því hvaða hluti á að hreinsa og hvaða kröfur eru gerðar til hreinsunarinnar.

Kæling

Í stað CFC til kælingar í heimahúsum, við kælingu í verslunum og iðnaði, í hitadælur og loftdælur er notað ammoníak, vetniskolefni, HFC og HCFC tímabundið til ársloka 2010.  Náttúrulegir kælimiðlar (t.d. ammoníak, HC) eru sífellt meira að ryðja sér til rúms.  Hönnuð hafa verið kælikerfi sem nota vatn og koldíoxíð sem kæliefni og er búist við að þau verði fáanleg á markaði á næstu árum.

Frauðplast

Frauðplast (einkanlega pólýúretanfrauð) er notað við einangrun kæli- og frystiskápa, við hitalagnir, sem einangrun í veggi í kæligeymslum og byggingum, og við framleiðslu húsgagna og dýna. Í stað CFC til framleiðslu frauðs eru nú notuð vetniskolefni, HCFC, HFC eða CO2. Til dæmis er nú farið að þenja einangrun á hitaveiturörum hér á landi með sýklópentan ( sem er vetniskolefni C5H10) nema á samskeytum þar sem HCFC er notað.

Efni til að slökkva eld

Halón 1301 og 1211 hefur verið notað til eldvarna í flugvélum, hernaðarmannvirkjum og - tækjum, í tölvumiðstöðvum, söfnum og víðar.  Ný slökkvikerfi eru byggð á annarri tækni eins og ofurnæmri eldvaratækni, stöðugum lofttegundum eða blöndu af slíkum lofttegundum (argon, ínergen, novec 123 og  CO2).

Varnir gegn plöntusjúkdómum og meindýrum

Metýlbrómíð hefur mjög takmarkað verið notað hér á landi. En efnið hefur verið notað sem vörn gegn plöntusjúkdómum og meindýrum í jarðvegi, kornvöru, ávöxtum, skinnavöru, gömlum byggingum, skipum, flugvélum o.s.frv. Í stað metýlbrómíðs má nota aðra tækni þ.á.m. með notkun á óvirkum ræktunarefnum í stað jarðvegs í gróðurhúsum, hitameðferð.
Notkun ósoneyðandi efna hefur dregist mikið saman á undanförnum áratugum með tilkomu strangra reglna um framleiðslu, notkun og viðskipti með slík efni. Umhverfisyfirvöld á Norðurlöndunum eru um þessar mundir að hvetja rekstraraðila til að hætta notkun kerfa með ósoneyðandi kælimiðlum en fyrir liggur að frá og með 1. janúar 2015 verður óheimilt að fylla á starfandi kæli-, loftræstikerfi og varmadælur með ósoneyðandi efnum. Þessar aðgerðir eru síðasti liðurinn í að stöðva alfarið notkun slíkra kælimiðla sem um áratugaskeið voru ráðandi á markaðnum, auk þess að vera notuð í margvíslegum iðnaði eins og í slökkvibúnaði, sem drifefni á úðabrúsum og við gerð frauðplasts. Þrátt fyrir að framangreind notkun heyri nú nánast sögunni til þá er enn hægt að starfrækja með löglegum hætti kerfi með ósoneyðandi efnum en slíkt verður erfiðara þegar ekki verður lengur heimilt að fylla á kerfin. 

Notkun ósoneyðandi efna á sér áratuga langa sögu og náði hún hámarki á seinni hluta 9. áratugar síðustu aldar.Eftir að sýnt var fram á skaðlega eiginleika efnanna var hafist handa við að draga úr notkun þeirra með alþjóðlegum aðgerðum. Strangar takmarkanir voru settar í áföngum á framleiðslu og viðskipti með efnin, fyrst upprunalegu ósoneyðandi efnin og síðar á efni með minni ósoneyðingarmátt sem komu í þeirra stað í kringum 1990. Þetta leiddi til þess að mjög dró úr losun þeirra sé tekið mið af ósoneyðingarmætti efnanna. Árið 2010 var markaðssetning nýframleiddra ósoneyðandi efna bönnuð og á næsta ári verður markaðssetning þeirra alfarið bönnuð. Góður árangur hefur náðst í að draga úr notkun ósoneyðandi efna með Montreal bókuninni sem öll ríki heims eru aðilar að. Í dag er notkun þeirra í iðnríkjum aðeins brot af því sem hún var þegar mest lét en í þróunarlöndum er notkun þeirra enn almenn vegna þess að þau hafa meira svigrúm til að draga úr notkun þeirra. 

Talið er að ólögleg viðskipti með ósoneyðandi efni séu útbreidd enda eru þau framleidd löglega til notkunar í þróunarlöndum. Afleiðingin er sú að styrkur ósonlagsins hefur hægt og rólega verið að aukast og er talið að muni ná upprunalegum styrk upp úr miðri þessari öld, fyrst umhverfis Norðurheimskaut en síðar umhverfis Suðurheimskaut. Talið er að enn séu í notkun nokkur fjöldi kæli- og loftræstikerfa og varmadælur með ósoneyðandi kælimiðlum. Innflutningur slíkra kerfa hefur að mestu leyti verið bannaður síðan 1996 og því eru kerfin komin verulega til ára sinna. Hætt er við að þau taki að leka og verði viðhaldsfrekari. Ef ekkert er að gert verða kerfin óstarfhæf og þá er ekki hægt að bregðast við með því að bæta á kælimiðil. Í stað ósoneyðandi efna hafa verið notaðar gróðurhúsalofttegundir með háan hnatthlýnunarstuðul en slíka kælimiðla er hægt að nota á sömu kerfin með lítilsháttar breytingum. Það er þó ekki besti kosturinn til lengri tíma því aðgerðir til að draga úr framboði þeirra eru í undirbúningi. Notkun þeirra er ekki umhverfisvænn kostur og krafist er sérþekkingar af þeim sem halda þeim við. Hafa ber í huga að ósoneyðandi efni eru jafnframt gróðurhúsalofttegundir. 

Af framansögðu er mikilvægt að að ráðast sem fyrst í að endurnýja gömul kerfi sem nota kælimiðla sem eru ósoneyðandi eða valda gróðurhúsaáhrifum. Hröð þróun hefur verið á undanförnum árum í gerð kæli- og loftræstikerfa sem nota náttúrulega kælimiðla og nú eru komnar á markað kerfi sem nota umhverfisvæna kælimiðla og eyða minni orku sem einnig er afar mikilvægt. Þessar lausnir geta verið flóknar og stofnkostnaður hár en rekstrarkostnaður getur minnkað á móti. Notkun náttúrulegra kælimiðla kallar á öryggisráðstafanir til að koma í veg fyrir sprengihættu eða eiturefnaleka en það á samt ekki að þurfa að standa í vegi fyrir slíkum breytingum. 

Ammoníak er sá kælimiðill sem mælt er með að verði notaður í stærri kerfum og er orðinn algengasti kælimiðillinn í dag og notaður í flestum frystihúsum og frystiskipum. Í minni kerfum tók þróunin meiri tíma en nú eru komnar fram umhverfisvænnni lausnir sem eru ekki síðri fyrir flesta hugsanlega notkun. Á 10. áratug síðustu aldar komu t.d. á markað heimilisísskápar með vetniskolefnum og í dag eru þeir með yfirgnæfandi markaðshlutdeild. Það sama er að gerast nú með stærri kæligeymslur með ýmist vetniskolefnum eða koldíoxíði. 

Hér fyrir neðan er að finna nýjar skýrslur á vegum norræna umhverfissamstarfsins um umhverfisvænar lausnir við kælingu, loftræstingar, í varmadælur, slökkvikerfi og fleira. 

Útfösun vetnisklórflúorkolefna (HCFC) á Norðurlöndunum:

Í skýrslunni kemur fram það sem hafa verður í huga við að skipta yfir í náttúrulega kælimiðla og tekin dæmi um slíkar breytingar. 

Skýrsla og upplýsingablöð um náttúrulega staðgengilskælimiðla

Hér er um að ræða samantekt á helstu tæknilegum atriðunum varðandi notkun náttúrulegra kælimiðla.

Mynd sem fylgir - Rauði listinn

Rauði listinn

Veita þarf ákveðnum friðlýstum svæðum á Íslandi sérstaka athygli og aðhlynningu.
Meira