Koko EU-aluetta koskeva F-kaasuasetus rajoittaa asteittain vähittäiskaupan käytössä olevien kylmäaineiden saatavuutta ja käyttöä. Kierrätettyjen aineiden käyttö on sallittua huollon yhteydessä vielä 10 vuoden ajan, mutta mitä tapahtuu sen jälkeen? Onko nykyisille kylmäaineille tulossa korvaajia vai onko hiilidioksidi ainoa vaihtoehto?
Kylmäsäilytystä on tarvittu muinaisista ajoista alkaen. Ennen jääkaapin keksimistä elintarvikkeita säilöttiin lumeen, jäämurskaan, jääkellareihin ja jopa kosteisiin kankaisiin käärimällä.
Kehityksen myötä käyttöön tulivat kylmälaitteet, joiden toiminta perustuu tavallisesti aineen olomuodon muutokseen. Nestemäinen kylmäaine muuttuu kylmälaitteen lämmönsiirtimessä höyryksi, mikä sitoo lämpöä. Kompressorissa kylmäaine paineistetaan, minkä jälkeen kylmäaine muuttuu lauhduttimessa takaisin nestemäiseen olomuotoon luovuttaen samalla sitomansa lämmön.
Kylmäaineet kehittyvät
Aluksi kylmäaineina käytettiin luonnollisia aineita, kuten ammoniakkia ja hiilidioksidia. Mikään kylmäaine – se luonnollisinkaan – ei kuitenkaan ole täysin ongelmaton.
Ammoniakki ei kuormita ilmastoa, mutta se on myrkyllinen ja räjähtävä. Vuotaessaan ammoniakki aiheuttaa väistämättä vaaratilanteen. Hiilidioksidin suurin ongelma puolestaan oli sen korkea paine. Hiilidioksidin vaatimat laitteet olivat suuria, eikä komponentteja ollut juuri saatavilla.
Kylmäsäilytyksen mullistivat 1930-luvulla CFC-yhdisteinä tunnetut freonit, joihin kuuluu muun muassa kylmäaine R12. Kun freonien otsonikerrosta tuhoava vaikutus tuli ilmi 1970-luvulla, niitä ryhdyttiin korvaamaan fluorihiilivedyillä eli HFC-yhdisteillä. Näihin kuuluvat Suomessakin yhä laajalti käytössä olevat kylmäaineet R-404A ja R-507A.
Jääkaappikylmästä lämpenevään ilmastoon
Tutkimustiedon lisääntyessä kävi ilmi, että HFC-yhdisteet kiihdyttävät ilmaston lämpenemistä jopa yli tuhatkertaisesti hiilidioksidiin verrattuna.
Tätä vaikutusta mitataan yhdisteen GWP-arvolla. Lyhenne tulee sanoista Global Warming Potential. Arvo saadaan vertaamalla kylmäainetta luonnolliseen hiilidioksidiin, jonka GWP-arvo on yksi. Mitä alhaisempi yhdisteen GWP-arvo on, sitä nopeammin se ilmakehään päästessään hajoaa.
Ilmastonmuutospaneelin IPCC:n mukaan kehittyneiden maiden on vähennettävä kasvihuonekaasupäästöjä 80–95 % vuoden 1990 tasosta vuoteen 2050 mennessä. Tähän liittyy EU:n F-kaasuasetus , jonka tavoite on suojella ympäristöä fluorattujen kasvihuonekaasujen päästöjä vähentämällä.
Lakimuutos astui voimaan vuoden 2020 alussa, jolloin ammattikylmälaitteissa ja uusissa laiteasennuksissa kiellettiin sellaisten kylmäaineiden käyttö, joiden GWP-arvo on yli 2 500. Talteen otettuja ja kierrätettyjä aineita saa käyttää huollon yhteydessä vuoden 2029 loppuun asti laitteissa, joiden kylmäainetäyttö on 10,2 kg Suomen suosituinta kylmäainetta R-404A (≥ 40 000 CO2-ekvivalenttia).
Oljenkorsien apuun ei kannata tuudittautua, sillä F-kaasuasetuksen rajat kiristyvät asteittain. Seuraava määräaika koittaa jo vuonna 2022, jolloin uusien, jäähdytysteholtaan yli 40 kW:n kylmäkoneistoissa käytettävien kylmäaineiden GWP-raja laskee 150:een.
Hiilidioksidin paluu kylmäjärjestelmiin
Ympäristölle ja elintarvikkeille turvallinen hiilidioksidi on hyvien ominaisuuksiensa ansiosta jälleen pinnalla. Matalimman mahdollisen GWP-arvonsa ansiosta hiilidioksidi tulee aina olemaan lain sallima vaihtoehto vähittäiskaupan käytössä olevissa kylmälaitteissa. Hiilidioksidin ympäristöystävällisyydestä kielii myös kylmäaineen otsonihaitallisuutta indikoiva ODP-arvo, joka on hiilidioksidilla nolla.
Bakteerien kasvua estävää hiilidioksidia käytetään nykyisin myös suojakaasuna erilaisissa elintarvikepakkauksissa. Hiilidioksidin puolesta puhuvat turvallisuuden ja ympäristöystävällisyyden lisäksi sen palamattomuus sekä edulliset täyttö- ja käyttökustannukset. Suomen viileässä ilmastossa hiilidioksidijärjestelmä säästää korkean hyötysuhteen ja erinomaisten LTO-ominaisuuksiensa ansiosta keskimäärin 10 % myymälän energiakustannuksissa.
Entisajan ongelmat hiilidioksidin käytössä ovat historiaa: teknologian kehittymisen myötä hiilidioksidin paineenhallinta on helpompaa, laitekoot pienempiä ja komponentit kestäviä sekä kaikkien saatavilla, mikä mahdollistaa hiilidioksidilaitteiden asennuksen ja huollon .
Onko hiilidioksidi siis ainoa vaihtoehto päivittäistavarakaupan tarpeisiin, vai mitä kylmäaineiden tulevaisuus tuo tullessaan?
Mitä ovat tulevaisuuden kylmäaineet?
Korvaavien, ympäristölle haitattomien kylmäaineiden kehittäminen jatkuu, mutta lopputulemaa on vielä mahdotonta ennustaa. Matalien GWP- ja ODP-arvojen tavoitelukemiin on mahdollista päästä erilaisin seoksin, mutta kuten artikkelin alussa todettiin, kullakin kylmäaineella on ongelmansa.
Ympäristön kannalta ystävällisten yhdisteiden kehittäminen vaatii usein jonkin negatiivisen ominaisuuden, kuten palamisherkkyyden, hallintaa. Nämä ominaisuudet puolestaan luovat lisähaasteita kylmäaineiden käyttöä, käsittelyä ja säilytystä ajatellen.
Hiilidioksidin ainoana haasteena on korkea käyttöpaine, joka on nykyteknologian ansiosta helposti hallittavissa. Eroa käytöstä poistuvien kylmäaineiden käyttöön on myös hiilidioksidin vaatiman putkiston pienempi koko.
Näistä tekijöistä johtuen on hiilidioksidiin siirryttäessä koko järjestelmä vaihdettava uuteen, mikä nostaa kylmälaitesaneerauksen kustannuksia, mutta edullisten käyttökulujen sekä pienemmän energialaskun ja hiilijalanjäljen ansiosta hiilidioksidijärjestelmä maksaa investoinnin takaisin laitteiston kokoonpanosta riippuen keskimäärin 8–10 vuodessa.
Isossa myymälässä, jossa propaania hyödyntävä omakoneellinen kylmälaitos ei ole vaihtoehto, hiilidioksidi on tällä hetkellä ainoa varteenotettava ja riskitön ratkaisu. CO2-jäähdytysteknologiaa kehitetään jatkuvasti, ja tulevaisuudessa hiilidioksidin jo valmiiksi edulliset ominaisuudet korostuvat entisestään.
Tutustu hiilidioksidijärjestelmään sekä F-kaasuasetuksen vähittäiskaupalle tuomiin muutoksiin lataamalla maksuton kylmäjärjestelmän uusijan muistilista .
