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制冷劑再頒淘汰令 國(guó)內(nèi)空調(diào)業(yè)苦無(wú)替代技術(shù)

  氟利昂出局未久,含氫氯氟烴再被替代。如果沒(méi)有革新性技術(shù)出現(xiàn),中國(guó)企業(yè)將面臨一場(chǎng)痛苦不堪、沒(méi)有盡頭的淘汰戰(zhàn)。

  中國(guó)的空調(diào)行業(yè)正面臨一道至今未解的難題。

  根據(jù)國(guó)務(wù)院z*新公布的《消耗臭氧層物質(zhì)管理?xiàng)l例》(下稱《條例》),6月1日起,中國(guó)將逐步削減并z*終淘汰作為制冷劑、發(fā)泡劑、滅火劑等多種用途的消耗臭氧層物質(zhì)。其矛頭指向,正是目前被廣泛應(yīng)用的含氫氯氟烴(HCFC)。

  三年前,氟利昂作為制冷劑的時(shí)代在中國(guó)宣告終場(chǎng),含氫氯氟烴被視為比較先進(jìn)的替代品。但《條例》的頒布,意味著含氫氯氟烴也很快要被宣告“死刑”。但令中國(guó)空調(diào)企業(yè)頭疼的是,一個(gè)完美的制冷劑替代技術(shù)尚未出現(xiàn)。

  實(shí)際上,受影響的不只是空調(diào)行業(yè),也包括泡沫塑料等多個(gè)行業(yè)。中國(guó)保護(hù)臭氧層的“后氟利昂”之路,遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有普遍想像中的那么容易。

  終結(jié)氟利昂

  用“保護(hù)傘”來(lái)形容臭氧層再合適不過(guò)。距離地球表面20公里至50公里的高空,包圍著平均約3厘米的薄層,吸收太陽(yáng)光中大部分紫外線,確保地球上的生物免遭傷害。此外,臭氧層仿佛一個(gè)巨大的蓋子,對(duì)地球起到保溫作用。

  但臭氧層這個(gè)“保護(hù)傘”,卻在上世紀(jì)出現(xiàn)了頹敗的跡象。

  1931年,美國(guó)杜邦公司合成出一種名為氟利昂的氯氟烴(CFC)類物質(zhì)。這在上個(gè)世紀(jì)是一項(xiàng)了不起的發(fā)明,人們不用再擔(dān)心從超市買(mǎi)回來(lái)的鮮肉在短短幾天內(nèi)腐壞,夏天也可以繼續(xù)留在舒適涼爽的房間里。此后數(shù)十年,氟利昂被廣泛當(dāng)做制冷劑、發(fā)泡劑和清洗劑等應(yīng)用。

  但到了上世紀(jì)七八十年代,氟利昂的傳奇走向終點(diǎn)。1974年,美國(guó)加州大學(xué)爾灣分校弗蘭克?羅蘭和馬里奧?莫利納在《自然》雜志發(fā)表論文,指出氟利昂這類物質(zhì)會(huì)對(duì)臭氧層造成破壞。兩人也因此在21年后榮獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1982年,日本南極觀測(cè)隊(duì)發(fā)現(xiàn)南極上空臭氧層明顯變薄,形成了所謂的“南極臭氧洞”。

  這意味著臭氧層的保護(hù)作用日益式微,大量的短波紫外線可以伺機(jī)而入,破壞包括DNA在內(nèi)的生物分子,增加人們罹患皮膚癌、白內(nèi)障等多種疾病的幾率。不僅如此,農(nóng)作物面臨減產(chǎn),地球的溫室效應(yīng)也將因此而更加明顯。

  之后,國(guó)際上保護(hù)臭氧層的呼聲更加高漲。1985年,聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)在奧地利召開(kāi)會(huì)議,通過(guò)了《關(guān)于保護(hù)臭氧層的維也納公約》(下稱《維也納公約》)。

  兩年后,《維也納公約》部分成員在加拿大蒙特利爾簽署了《蒙特利爾破壞臭氧層物質(zhì)管制議定書(shū)》(下稱《蒙特利爾議定書(shū)》),五種氟利昂及三種作為滅火器原料的哈龍被列為嚴(yán)格管制的“黑名單”。簽署條約的每個(gè)成員,也承諾凍結(jié)“上榜”物質(zhì)的生產(chǎn)和消費(fèi),并依照時(shí)間表逐漸削減。

  1990年,《蒙特利爾議定書(shū)》第二次締約方會(huì)議在英國(guó)倫敦舉行,其他一些氯氟烴和四氯化碳等物質(zhì)也被納入管制。

  “臭氧層空洞很難恢復(fù),現(xiàn)在如果不淘汰,用量會(huì)越來(lái)越大,淘汰越來(lái)越困難,代價(jià)也會(huì)越來(lái)越大?!遍L(zhǎng)期參與中國(guó)保護(hù)臭氧層履約行動(dòng)的北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)系副教授張劍波說(shuō)。

  中國(guó)履約之路

  與國(guó)外相比,中國(guó)使用氟利昂的時(shí)間要晚得多。1988年,第一臺(tái)國(guó)產(chǎn)分體壁掛機(jī)在華寶空調(diào)器廠誕生。當(dāng)時(shí),空調(diào)、冰箱等制冷設(shè)備對(duì)當(dāng)時(shí)的中國(guó)人來(lái)說(shuō)還是一個(gè)十分稀罕的事物。

  保護(hù)臭氧層的呼聲依然被傳遞到中國(guó)。1989年,中國(guó)加入《維也納公約》。1991年,中國(guó)再次宣布加入《蒙特利爾議定書(shū)》倫敦修正案,并成立中國(guó)國(guó)家保護(hù)臭氧層領(lǐng)導(dǎo)小組。1992年8月10日,該修正案在中國(guó)正式生效。

  “中國(guó)宣布加入的一個(gè)主要條件,就是要確定發(fā)達(dá)國(guó)家與發(fā)展中國(guó)家共同而有區(qū)別的責(zé)任。”張劍波對(duì)本刊記者回憶說(shuō),“發(fā)達(dá)國(guó)家之前已經(jīng)普遍用氟利昂做冰箱、空調(diào),而我們?cè)谏鲜兰o(jì)80年代才開(kāi)始生產(chǎn)冰箱、空調(diào),那時(shí)候臭氧層空洞已經(jīng)形成。所以,發(fā)達(dá)國(guó)家需要拿出錢(qián)來(lái)幫助發(fā)展中國(guó)家,替代原有的技術(shù)?!?

  可是,要想替代成本低廉、利用率高的氟利昂談何容易。倫敦修正案1992年在中國(guó)生效時(shí),家用空調(diào)、冰箱等氟利昂“使用大戶”尚未普及。1997年,中國(guó)的氟利昂等氯氟烴類物質(zhì)生產(chǎn)達(dá)到了頂峰,全國(guó)的消耗臭氧層物質(zhì)消費(fèi)量約為7萬(wàn)噸,其中絕大部分由中國(guó)企業(yè)自己生產(chǎn),足夠運(yùn)行數(shù)千萬(wàn)臺(tái)空調(diào)。

  1993年,國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)《中國(guó)逐步淘汰消耗臭氧層物質(zhì)國(guó)家方案》。經(jīng)過(guò)修訂后,z*終確定中國(guó)的淘汰時(shí)間表。按照這個(gè)時(shí)間表,截至2010年1月1日,中國(guó)將完全停止消耗臭氧層潛能值(ODP值)z*高、對(duì)臭氧層破壞能力z*大的氯氟烴和哈龍的生產(chǎn)和消費(fèi)。而淘汰的對(duì)象,主要集中在制冷、泡沫塑料、日用化工、消防器材等行業(yè)大戶。

  為了顯示大國(guó)形象,中國(guó)決定提前兩年半完成淘汰任務(wù)。2007年7月1日,江蘇省常熟三愛(ài)富[8.68 3.58%]氟化工有限公司的氯氟烴生產(chǎn)設(shè)備全部銷毀。至此,中國(guó)全面停止氯氟烴和哈龍的生產(chǎn)。

  替代品再被淘汰

  氟利昂退出市場(chǎng)時(shí),人們也在尋找替代物質(zhì)。當(dāng)時(shí)q*都急著淘汰氟利昂,含氫氯氟烴受到了青睞。顧名思義,與氯氟烴(CFC)不同,含氫氯氟烴(HCFC)的分子式中多出了氫原子。

  含氫氯氟烴的ODP值低,意味著它對(duì)臭氧層的破壞力小于氯氟烴。例如,一種含氫氯氟烴,即HCFC-22的ODP值僅為一種曾被廣泛應(yīng)用的氯氟烴,即CFC-11的1/20。

  在氟利昂達(dá)到生產(chǎn)頂峰之際,新的含氫氯氟烴替代技術(shù)在中國(guó)已經(jīng)日趨成熟。1997年,中國(guó)HCFC-22的生產(chǎn)能力達(dá)到每年5.5萬(wàn)噸,與氯氟烴的頂峰生產(chǎn)能力相差不大,基本可以滿足國(guó)內(nèi)冰箱、空調(diào)的消費(fèi)量。而哈龍滅火器則由新的干粉和二氧化碳滅火劑等來(lái)替代,并實(shí)現(xiàn)了自主生產(chǎn)。

  “這些技術(shù)的產(chǎn)生,一方面為保護(hù)臭氧層起到一定作用,另一方面滿足了人們對(duì)過(guò)渡性替代品的需求。”張劍波說(shuō)。

  實(shí)際上,含氫氯氟烴對(duì)臭氧層依然有較強(qiáng)的破壞能力。只是因?yàn)槿藗円婚_(kāi)始更關(guān)注氯氟烴和哈龍,在《蒙特利爾議定書(shū)》通過(guò)之時(shí),淘汰含氫氯氟烴的聲音遠(yuǎn)沒(méi)有現(xiàn)在這么急切。但隨著氯氟烴和哈龍的成功削減,含氫氯氟烴的問(wèn)題無(wú)法回避。

  此外,含氫氯氟烴的溫室氣體效應(yīng)強(qiáng)于氯氟烴,其q*變暖潛能值(GWP值)是氯氟烴的兩至三倍??芍^一波剛平,一波又起。

  1992年11月,《蒙特利爾議定書(shū)》第4次締約方會(huì)議在丹麥哥本哈根舉行,含氫氯氟烴被列入管制名單。各國(guó)將從1996年起凍結(jié)含氫氯氟烴的生產(chǎn)量,到2030年完全禁用。

  1997年,淘汰目標(biāo)再次修改,發(fā)達(dá)國(guó)家全面禁用含氫氯氟烴的時(shí)間從2030年提前至2020年,發(fā)展中國(guó)家則需要在2040年之前全面禁用。

  q*新一輪淘汰消耗臭氧層物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)再次掀起。中國(guó)還以法律形式,對(duì)消耗臭氧層物質(zhì)淘汰問(wèn)題做出規(guī)定。《中華人民共和國(guó)大氣污染防治法》2000年修正案中專門(mén)列出了這樣的條款,“國(guó)家鼓勵(lì)、支持消耗臭氧層物質(zhì)替代品的生產(chǎn)和使用,逐步減少消耗臭氧層物質(zhì)的產(chǎn)量,直至停止消耗臭氧層物質(zhì)的生產(chǎn)和使用?!?

  “這一原則性規(guī)定實(shí)際上為現(xiàn)行管理體系提供了明確的、原則性的國(guó)內(nèi)立法支持。”張劍波表示。當(dāng)然,各部門(mén)間職能的模糊不清和缺乏具體的法律依據(jù),也給消耗臭氧層物質(zhì)的淘汰造成了一定困難。

  雖然臭氧洞并非“中國(guó)制造”,但龐大的含氫氯氟烴生產(chǎn)量和消費(fèi)量,也令中國(guó)從z*初的“受害者”角色,轉(zhuǎn)變?yōu)椤捌茐恼摺敝弧?007年9月,中國(guó)政府決定今后強(qiáng)制淘汰含氫氯氟烴。

  由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高,越來(lái)越多的中國(guó)人消費(fèi)得起空調(diào)或冰箱。在這種情況下,中國(guó)一躍成為q*含氫氯氟烴的z*大生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。目前,中國(guó)生產(chǎn)的含氫氯氟烴已占q*總量的近七成,消費(fèi)量則占q*四成左右。

  含氫氯氟烴對(duì)臭氧層的破壞力小于氯氟烴,但其產(chǎn)量遠(yuǎn)甚于氯氟烴。僅僅是HCFC-22,中國(guó)每年的產(chǎn)量就已達(dá)到40萬(wàn)噸,遠(yuǎn)非當(dāng)年的氟利昂可以望其項(xiàng)背,這也抵消了中國(guó)先期淘汰破壞臭氧層物質(zhì)的部分成果。

  本刊記者獲悉,目前正在制訂中的含氫氯氟烴淘汰國(guó)家管理計(jì)劃,決定提前十年完成淘汰工作。也就是說(shuō),到2013年需將其產(chǎn)量?jī)鼋Y(jié)在2009年和2010年的平均水平,到2015年淘汰產(chǎn)量的10%,2020年升至35%。到2030年,除保留2.5%維修用途的產(chǎn)量,其余全部淘汰。

  在尚未找到合適替代品、國(guó)內(nèi)消費(fèi)量激增的情況下,這顯然是一個(gè)宏大的目標(biāo)。

  聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)臭氧行動(dòng)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人拉金德拉?山地(Rajendra Shende)表示,在q*保護(hù)臭氧層行動(dòng)中,中國(guó)的作用極為關(guān)鍵,而淘汰含氫氯氟烴的任務(wù)也比淘汰氯氟烴困難得多。

  新替代品的新麻煩

  尋找含氫氯氟烴的合適替代品,對(duì)中國(guó)和q*都是巨大挑戰(zhàn)。同時(shí)符合安全、經(jīng)濟(jì)、高效要求的替代品,至今尚未出現(xiàn)。

  1991年,美國(guó)聯(lián)信公司(現(xiàn)為霍尼韋爾公司)研制出一種對(duì)臭氧層沒(méi)有任何破壞作用的氫氟烴(HFC)混合制冷劑R410-A。氫氟烴的誕生曾經(jīng)令人興奮。美國(guó)環(huán)境保護(hù)署于1996年授予該公司“大氣臭氧層保護(hù)獎(jiǎng)”。

  不過(guò),新麻煩很快又來(lái)了。研究者發(fā)現(xiàn),氫氟烴對(duì)臭氧層非常友好,溫室效應(yīng)卻十分強(qiáng)烈。歐盟在2006年規(guī)定,包括氫氟烴在內(nèi)的氟氣體的生產(chǎn)、使用和進(jìn)出口將受到嚴(yán)格控制。

  于是,人們將目光放在了另一種既不破壞臭氧層、溫室效應(yīng)又比較低的替代品:以R600-A為代表的碳?xì)浠衔?。這種替代物已被用于冰箱制冷,但它并不一定適合數(shù)量龐大的家用空調(diào)行業(yè)。

  其原因在于,冰箱制冷量小,每臺(tái)冰箱平均只需用50克碳?xì)浠衔铮颗_(tái)空調(diào)設(shè)備平均需要1公斤左右的碳?xì)浠衔?。特別是,普通分體式空調(diào)有一半安裝在室外,碳?xì)浠衔镌陂L(zhǎng)期日照之下可能爆炸。

  張劍波還說(shuō),中國(guó)空調(diào)安裝維修人員的水平良莠不齊,“有的叼著煙維修,或者不該焊的焊了,這都是安全隱患,所以目前沒(méi)有空調(diào)企業(yè)敢用碳?xì)浠衔铮坏┍?,企業(yè)難以承擔(dān)?!?/p>

  據(jù)本刊記者了解,國(guó)內(nèi)一些知名家電企業(yè)如格力電器[19.92 -0.40%]等,已設(shè)計(jì)出碳?xì)浠衔镒鳛橹评鋭┑募矣每照{(diào),但僅僅是實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品。

  在“后氟利昂時(shí)代”,如果沒(méi)有革新性的技術(shù)出現(xiàn),中國(guó)企業(yè)面臨的或許是一場(chǎng)痛苦不堪、看不到頭的淘汰戰(zhàn)。

  不管怎樣,淘汰含氫氯氟烴勢(shì)在必行。2008年7月,《蒙特利爾議定書(shū)》多邊基金執(zhí)委會(huì)先期批準(zhǔn)了中國(guó)的八個(gè)含氫氯氟烴淘汰準(zhǔn)備項(xiàng)目,將提供共計(jì)410萬(wàn)美元的資金支持。

  中國(guó)初步計(jì)劃在家用空調(diào)、工商制冷、擠出式聚苯乙烯發(fā)泡塑料行業(yè)(XPS)等七個(gè)使用量z*大的行業(yè)s*先開(kāi)展淘汰。而z*先出局的可能是目前應(yīng)用z*廣泛的HCFC-22,這種物質(zhì)大多用于家用空調(diào)制冷。

  但中國(guó)家用電器協(xié)會(huì)王雷告訴本刊記者,目前家用電器行業(yè)尚未正式開(kāi)展含氫氯氟烴的淘汰計(jì)劃,一切需等待國(guó)家管理計(jì)劃的出臺(tái)。

  張劍波則說(shuō),中國(guó)家用電器協(xié)會(huì)正為含氫氯氟烴淘汰的問(wèn)題而苦惱,倘若用R410-A來(lái)替代HCFC-22,今后產(chǎn)量肯定會(huì)越來(lái)越大,而中國(guó)一旦承諾溫室氣體減排,又要淘汰HCFC-22,z*終還得由企業(yè)來(lái)承擔(dān)。

  苦惱的不只是家用電器行業(yè)。環(huán)境保護(hù)部和中國(guó)塑料加工工業(yè)協(xié)會(huì)在全國(guó)調(diào)查了XPS泡沫行業(yè)含氫氯氟烴使用情況,發(fā)現(xiàn)這個(gè)行業(yè)有一個(gè)額外的困難:部分XPS產(chǎn)品本來(lái)就達(dá)不到阻燃性能的要求,含氫氯氟烴替代品又可能使其阻燃性能有不同程度的降低。

  目前,一些企業(yè)對(duì)含氫氯氟烴的淘汰并不積極。中國(guó)塑料加工工業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)廖正品則提醒說(shuō),《蒙特利爾議定書(shū)》是嚴(yán)肅的,含氫氯氟烴替代是每個(gè)企業(yè)都應(yīng)履行的使命,持消極觀望態(tài)度不足取。

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