Gaz R12 - najstarszy czynnik chłodniczy i pierwszy freon

R12 to w zasadzie ojciec wszystkich gazów tego typu - czyli czynników chłodniczych. Znany był już przed II wojną światową, było to absolutnie przełomowe odkrycie umożliwiające rozwój pozyskiwania energii w sposób znany z dzisiejszych pomp ciepła. Wynalazek zapomniany, a przełomowy. W pewnym momencie R12 był absolutnym dominatorem na rynku. Dlaczego dichlorodifluorometan - bo tak brzmi jego pełna nazwa - jednak zniknął z pomp ciepła i lodówek?

Początki i wynalezienie R12 - powstanie nazwy "freon"

✅ R12 - został wynaleziony w 1928 roku w USA - przez Thomasa Midgleya Jr. i jego współpracowników w firmie General Motors, we współpracy z firmą DuPont. Midgley był genialnym chemikiem i wynalazcą, opatentował ponad 100 wynalazków, ale nie na nim będziemy się skupiać. Wkrótce firma DuPont (o rodowodzie francuski) opatentowała R12, pod komercyjną nazwą "Freon".

Odkrycie Freonu był w zasadzie częścią większego projektu mającego na celu znalezienie bezpieczniejszego zamiennika dla toksycznych i łatwopalnych substancji, takich jak amoniak (NH₃), dwutlenek siarki (SO₂) i metylowy eter. Warto zauważyć, że słowo "freon" w niektórych językach stało się wręcz synonimem gazu chłodniczego - i bywa (bardzo często niesłusznie) używane na określenie wszystkich gazów pracujących w pompach ciepła.

Co charakteryzowało dichlorodifluorometan, czyli R12

R12 charakteryzował się:

Nietoksycznością - w stosunku do amoniaku czy dwutlenku siarki, które miał zastąpić
Niepalnością,
Stabilnością chemiczną,
Łatwością w obsłudze i zastosowaniu w różnych systemach chłodniczych.

✅ Problemem był wysoki wskaźnik ODP (Ozone Depletion Potential) - czyli mówiąc krócej - wysoki wpływ na niszczenie warstwy ozonowej. Jednakże przed II wojną światową (ani do lat 70-tych XX wieku) nie zdawano sobie z tego sprawy.

Skladem

Skladem

Skladem

Rozwój i złote czasy gazu R12

Od lat 30. XX wieku gaz R12 był powszechnie stosowany w:

Lodówkach domowych,
Klimatyzatorach,
Aerozolach,
Urządzeniach przemysłowych.

W latach 50. i 60. R12 stał się już - światowym standardem, rewolucjonizując technologię chłodniczą. Zwłaszcza upowszechnienie lodówek przyczyniło się do tego- stosowano go masowo, jako standard w lodówkach w bloku czy to zachodnim, czy to wschodnim. Stał się standardem także w technologiach chłodniczych żywności itp.

Wydawać by się mogło, że R12 będzie podstawą raczkującej jeszcze technologii pomp ciepła - tymczasem...

✅ BLOG: Defrost - czym jest kluczowy proces bezpieczeństwa w pompie ciepła?

Początek upadku: wpływ na środowisko i dziura ozonowa

W latach 70-tych XX wieku - gdy czynnik chłodniczy R12 przeżywał swój szczyt kariery - naukowcy odkryli, że freony, w tym R12, mają destrukcyjny wpływ na warstwę ozonową. Mario Molina i F. Sherwood Rowland opublikowali w 1974 roku badania, które wykazały, że CFC - czyli grupa gazów, do których zaliczano R12 - niszczą ozon.

Lata 80-te oznaczały pogłębienie badań nad tzw. dziurą ozonową.

1985: Odkrycie dziury ozonowej nad Antarktydą, ogromne zmniejszenie koncentracji nad tym kontynentem wkrótce przebiło się do mediów, spopularyzowało jeden z głównych tematów około-ekologicznych epoki lat 80-tych i 90-tych - dziurę ozonową

Protokół montrealski, czyli gwóźdź do trumny CFC

✅ W 1987 przyjęto protokół montrealski - międzynarodowe porozumienie, mające na celu ochronę warstwy ozonowej. Oznaczało to stopniowe wycofywanie substancji zubożających ozon, w tym chlorofluorowęglowodorów (CFC), takich jak R12 (dichlorodifluorometan). Czyli ich powolną śmierć rynkową i konieczność wytyczenia innych dróg rozwoju technologii - np. pomp ciepła, ale i lodówek czy klimatyzacji.

Skladem

Skladem

Skladem

Zmierzch czynnika R12

Produkcja czynnika R12 została zakazana w większości krajów na mocy międzynarodowych regulacji. Oczywiście proces miał właściwe sobie tempo, ponieważ poszczególne kraje implementowały protokół montrealski w różnym czasie. Obecnie stosowanie czynnika chłodniczego R12 jest dozwolone jedynie w wyjątkowych przypadkach, takich jak serwisowanie bardzo starych urządzeń (ale to też jest ściśle regulowane). W zasadzie można powiedzieć, że R12 jest w sensie komercyjnym i technologicznym jest już martwy.

Dziedzictwo CFC

R12 odegrał kluczową rolę w rozwoju nowoczesnych technologii chłodniczych - mało kto wie, że bez rewolucji CFC - R12 nie byłoby dziś tak rozwiniętej technologii pomp ciepła. Pompy ciepła zaś oznaczają jednak rewolucję w branży grzewczej czy ekologii - bez dwóch zdań, potwierdzą to nawet ich krytycy.

✅ Sprawdź również: Wymienniki ciepła do freonu NORDIC TEC - technologia wymiany ciepła freon-woda

Podsumowanie - czynnik chłodniczy R12

Choć czynnik chłodniczy R12 miał wiele zalet technicznych, jego wpływ na środowisko i rozwój dziury ozonowej spowodował konieczność opracowania alternatyw. R134a, R410a i R407c są znacznie bardziej ekologiczne, ale niosą wyzwania w projektowaniu systemów, szczególnie związane z wyższym ciśnieniem i potencjałem globalnego ocieplenia. Przemysł chłodniczy coraz częściej kieruje się ku jeszcze bardziej przyjaznym środowisku czynnikom,takim jak R1234yf czy R290. Zwłaszcza pompy ciepła pracujące na R290 w ostatnim czasie wydają się dość rozwijającym się trendem. To wszystko jednak nie zaistniałoby bez wynalezionego w 1928 roku, zapomnianego dziś - czynnika chłodniczego R12.