Taustaa EU:n ilmastotavoitteet edellyttävät päästövähennystoimia. Uusi F-kaasuasetus ja kylmäaineet Petri Hannula

Transkriptio

1 Uusi F-kaasuasetus ja kylmäaineet Petri Hannula Taustaa EU:n ilmastotavoitteet edellyttävät päästövähennystoimia kaikilta kasvihuonekaasujen päästösektoreilta päästövähennys 2030 mennessä n. 60 % 2005 tasosta (n. 72 milj. t CO2) vihreän talouden edistäminen, teollisuuden edelläkävijyys tavoitteena maailmanlaajuiset rajoitukset F-kaasupäästöskenaarioita 2 1

2 Asetuksen keskeisin sisältö HFC-yhdisteiden markkinoille saattamisen asteittainen vähentäminen (phase-down) HFC-yhdisteiden saatavuus vähenee erityisesti korkean lämmitysvaikutuksen omaavien kylmäaineiden hinta nousee Yksittäiset laitekohtaiset kiellot GWP-rajoineen täydentävät vähentämisohjelmaa, mutta tarve toimia koskee kaikkia sektoreita Tavoitteena mahdollisimman alhaisen GWP:n aineet kaikissa sovellutuksissa sitä mukaa, kuin ratkaisuja löytyy 4 2

3 F-kaasujen markkinoille saattamisen vähentäminen Portaittain pienenevä enimmäismäärä HFC-aineiden tuotannolle ja markkinoille saattamiselle EU:ssa v Laskenta perustuu hiilidioksidiekvivalenttitonneina laskettuun kaasumäärään ei metrisiin tonneihin Lähtötaso perustuu v raportoituun määrään Yrityksille jaetaan kiintiöt, uusille yrityksille varataan osuus Myös esitäytettynä EU-aluelle tuotavien laitteiden kylmäaineet mukaan kiintiöön alkaen Määritelmät (2 artikla) hiilidioksidiekvivalenttitonni = kasvihuonekaasujen määrä ilmaistuna metrisinä tonneina esitetyn kasvihuonekaasun painon ja sen GWP-arvon* tulona *Eri kasvihuonekaasujen lämmitysvaikutus ilmaistaan GWP-arvolla (Global Warming Potential), joka tarkoittaa yhden kilogramman kaasumäärän lämmitysvaikutusta suhteessa hiilidioksidin lämmitysvaikutukseen. Hiilidioksidin GWP-arvo on näin 1. Yleisimmin käytetyistä HFCkylmäaineista R134a:n GWP on 1430, R410A:n 2088 ja R404A:n

4 F-kaasujen markkinoille saattamisen vähentäminen 7 Kylmäaineiden laskennalliset GWP-keskiarvot suhteessa vähennysportaisiin vakiokaasumäärällä GWP avg

5 Tarkastaminen vuotojen varalta (artiklat 4 ja 5) Tarkastusvälit määritelty hiilidioksidiekvivalenttitonneina Tarkastustiheys: laitteet, jotka sisältävät fluorattuja kasvihuonekaasuja, joiden lämmitysvaikutus vastaa vähintään 5 t CO 2 mutta alle 50 t CO 2 12 kk välein vastaa vähintään 50 t CO 2 mutta alle 500 t CO 2 6 kk välein vastaa vähintään 500 t CO 2 3 kk välein tarkastusväli riippuu näin sekä käytettävästä aineesta että sen määrästä Vuotojenhavaitsemisjärjestelmä on pakollinen laitteille, joiden sisältämä F- kaasumäärä vastaa vähintään 500 t CO 2. Tarkastusväli tuplaantuu, kun käytössä on vuotojenhavaitsemisjärjestelmä. Vanhat CFC ja HCFC-aineet (mm. R22) eivät kuulu F-kaasuasetuksen piiriin. Niissä vuototarkastusrajat säilyvät kg-määräisinä (vähintään 3 kg, 30 kg ja 300 kg) 9 Esimerkkejä tarkastusvälin määrittävistä täytöksistä (huom. < 3 kg:n laitteiden tarkastukset vasta alkaen ) Kylmäaine GWP 5 t CO 2 -ekv 50 t CO 2 -ekv 500 t CO 2 -ekv R-134a ,5 kg 35 kg 350 kg R-404A R-125/R-143a/R-134a ,3 kg 12,7 kg 127 kg R-410A ,4 kg 24 kg 240 kg R-32/R-125 R ,4 kg 74 kg 740 kg R513A (XP10) R-1234yf/R-134a 631 7,9 kg 79 kg 790 kg DR-7* *kehitteillä; R-1234yf/R kg (200 kg) (2000 kg) 10 5

6 Kirjanpito (6 artikla) Laitteiden omistajien/haltijoiden lisäksi myös huoltoyritysten on säilytettävä kopio laitetta koskevasta kirjanpidosta Laitteiden omistajien/haltijoiden säilytettävä tietoja vähintään 5 v. ja huoltoyritysten säilytettävä kopio tiedoista vähintään 5 v. Kylmäaineita myyvien yritysten on pidettävä kirjaa myynnistä (kylmäaineen ostaja, pätevyystodistuksen numero ja myydyn kylmäaineen määrä) 11 Markkinoille saattamista koskevat rajoitukset (11 artikla + liite III) Rajoitukset koskevat uusia tuotteita ja laitteita Rajoitukset eivät koske: - puolustuskäyttöön tarkoitettuja laitteita - HFC-laitteita, joiden kohdalla ekosuunnitteludirektiivin (2009/125/EY) ekologista suunnittelua koskevissa vaatimuksissa on todettu, että laitteen paremman käytönaikaisen energiatehokkuuden ansiosta sen elinkaaren aikaiset kokonaispäästöt olisivat pienemmät kuin vastaavan laitteen, joka täyttää asiaan liittyvät ekologista suunnittelua koskevat vaatimukset eikä sisällä fluorihiilivetyjä EU-komissiolla mahdollisuus myöntää määräaikaisia poikkeuksia tiettyihin käyttötarkoituksiin esim. turvallisuussyistä 12 6

7 Maksimi GWP-rajat alkaen: v GWP < 150 v GWP < 2500 v GWP < 150 v GWP < 2500 (paitsi alle -50C ) v GWP < 150 > 40 kw (paitsi kaskadi GWP <1500) v GWP < 150 v GWP <750 Kylmäaineiden käyttö EU:ssa tonnia 186 MT CO 2 eq. Other 11% R407C 9% R22 10% R410A 11% R404A 24% R134a 35% Other 6% R407C 7% R22 9% R410A 11% R134a 23% R404A 44% Source: SKM Enviros Study (sisältää palavat kylmäaineet) 7

8 Huoltokielto erittäin korkean lämmitysvaikutuksen omaaville F-kaasuille (13 artikla) : Kielletään F-kaasujen, joiden GWP 2500 sellaisten jäähdytyslaitteiden huollossa tai kunnossapidossa, joiden täytöskoko on 40 t CO 2 -ekv. Esim. kiellon piiriin kuuluvalla R404A:lla 40 t CO 2 -ekv:n rajaa vastaa 10,2 kg kylmäainetäytös (40.000/3.922 = 10,2 kg) Poikkeuksena maanpuolustuskäyttö ja laitteet, joiden tarkoitus on jäähdyttää tuotteet alle - 50 C lämpötilaan Poikkeuksena laitteista talteen otetut, kierrätetyt tai regeneroidut F-kaasut, joita saa käyttää huollossa asti. GWP 2500 kylmäaineita ovat mm. R404A (3922), R507 (3985), R422A (3143), R422D (2729), R428A (3607) ja R434A (3245) Koskee vain jäähdytyslaitteita (= refrigeration equipment) ei esimerkiksi ilmastointilaitteita (ilmastoinnin jäähdytys) tai lämpöpumppuja 15 Vaatimuksia kylmäaineille Sopiva painetaso Termodynaamiset ominaisuudet (mm. kylmäkerroin) Fysikaaliset ominaisuudet Kemialliset ominaisuudet Myrkyttömyys Palamattomuus Käyttäytyminen öljyjen kanssa Ympäristövaikutukset 8

9 Mahdollisia aineryhmiä Aineryhmä Luonnolliset aineet CO2, NH3, hiilivedyt GWP-arvot luokkaa 0-5 -> eli merkityksettömiä HFC:t pienellä GWP:llä R32, R152a Kyllästämättömät hiilivedyt (HFO) HFO = Hydro-Fluoro-Olefine Esim. HFO-1234yf, HFO-1234ze GWP-arvot suuruusluokkaa < 10 -> eli merkityksettömiä HFO/HFC- seoskylmäaineet GWP-arvot suuruusluokkaa Näkökohtia Termodynaamiset ominaisuudet (CO2), myrkyllisyys (NH3) ja hiilivetyjen syttyvyys haasteina lupaavia käyttösovelluksia kuitenkin useita R32 (GWP 675) tulossa ainakin ilmastoinnin jäähdytyksen pienlaitteisiin lievä syttyvyys haasteena HFO-1234yf jo osin käytössä autoteollisuudessa R134a:n tilalla, HFO-1234ze parhaillaan testeissä isoissa vedenjäähdyttimissä. - Lievä syttyvyys haasteena Useita erilaisia kehitteillä - lievä syttyvyys haasteena pyrittäessä GWP-arvoon < 600 Pieni GWP arvo johtaa syttyvyyteen 9

10 Kylmäaineiden turvaluokitus Kylmäaineiden turvaluokitus: Myrkyllisyys (A tai B) Palavuus (1, 2L, 2 tai 3) Palavuusluokka 2L on uusi, jota ollaan vasta sisällyttämässä mm. EN 378-standardiin. Poikkeaa luokasta 2 siten, että aineen palamisnopeudelle on asetettu raja 10 cm/s 1: Ei palamisen etenemistä 2L: Lievästi syttyvä 2: Pienempi syttyvyys 3: Suurempi syttyvyys A: Matala myrkyllisyys A1: CFC, HCFC, useimmat HFC A2L: Useimmat pienen GWP:n HFC:t/HFO:t B: Korkea myrkyllisyys B1: Harvoin käytetty B2L: Ammoniakki A2: R152a B2: Harvoin käytetty A3: HC-aineet, kuten propaani (R290) B3: Ei kylmäaineita EN 378, osat 1 4 uudistumassa erityistä kylmäaineiden turvallisuusluokan 2L lisääminen (palamisnopeus < 10 m/s) A2L kylmäaineita ovat mm. R1234yf, R1234ze ja R32 sekä monet kehitteillä olevat alhaisen GWP:n HFO/HFC-seoskylmäaineet Uudistettu standardi on kesän 2016 kuluessa tulossa CEN jäsenmaiden äänestykseen ja se astunee voimaan vuoden 2016 kuluessa. 10

11 R134a:n korvaavia kandidaatteja Punaisella merkityille myönnetty R-numero (ASHRAE), muut vielä kehitysvaiheessa ja mm. seossuhteet saattavat vielä muuttua Nimi Valmistaja Koostumus (osuus %) Luokka GWP R513A; Opteon XP10 DuPont R1234yf/134a (56/44) A1 631 R450A; Solstice N13 Honeywell R1234ze/134a (58/42) A1 601 D-4Y Daikin R1234yf/134a (60/40) A1 574 AC5X Mexichem R1234ze/134a/32 (53/40/7) A1 623 ARM-41a Arkema R134a/1234yf/32 (63/31/6) A1 943 ARM-42a Arkema R1234yf/152a/134a (82/11/7) A2L 117 AC5 Mexichem R1234ze/32/152a (83/12/5) A2L 93 R1234ze Honeywell R1234ze (100) A2L 7 R1234yf DP/Honeywell R1234yf (100) A2L 4 R600a (isobutaani) R600a (100) A3 3 R404A:n ja R507:n korvaavia kandidaatteja Nimi Valmistaja Koostumus (osuus %) Luokka GWP R449A (Opteon XP40) R448A (Solstice N40) DuPont Honeywell R134a/125/1234yf/32 (25,7/24,7/25,3/24,3) R32/125/134a/1234ze/1234yf (26/26/21/7/20) A A R32/R134a R32/134a (50/50) A2L 1050 ARM-31a Arkema R1234yf/32/134a (51/28/21) A2L 491 L-40 Honeywell R32/1234ze/1234yf/152a (40/30/20/10) A2L 285 DR-7 DuPont R1234yf/32 (64/36) A2L 246 D2Y65 Daikin R1234yf/32 (65/35) A2L 239 ARM-30a Arkema R1234yf/32 (71/29) A2L 199 R407A useita R134a/125/32 (40/40/20) A R407F Honeywell R134a/125/32 (40/30/30) A R744 (hiilidioksidi) R744 (100) A1 1 R717 (ammoniakki) R717 (100) B2L 0 11

12 R410A:n korvaavia kandidaatteja Nimi Valmistaja Koostumus (osuus %) Luokka GWP R32 R32 (100) A2L 675 R32/R134a R32/134a (95/5) A2L 713 R32/152a R32/152a (95/5) A2L 647 DR-5 DuPont R32/1234yf (72,5/27,5) A2L 490 R447A (Solstice L41) Honeywell R32/R125/1234ze (68/3,5/28,5) A2L 572 ARM-70a Arkema R32/1234yf/134a (50/40/19) A2L 482 HPR1D Mexichem R32/1234ze/744 (60/34/6) A2L 407 D2Y60 Daikin R1234yf/32 (60/40) A2L 272 R744 R744 (100) A1 1 R290 (propaani) R290 (100) A3 3 Tulevan 2L-ryhmän kylmäaine R32 R32 (GWP 675) on yksi ehdokas korvaamaan R410A (GWP 2088) Lievästi syttyvä. Turvaluokka A2L Hieman korkeammat paineet, kuin R410A:lla, joka on sen ja R125:n seos (50/50 %) Korkeampi kuumakaasun lämpötila kuin R410A:lla Suuri volumetrinen kylmäntuotto Hyvä hyötysuhde mm. Japanissa jo laajassa käytössä (v mennessä 4 milj. laitetta myytynä) 12