Utvecklingen på köldmediefronten det senaste året

Vid slutet av år 2012 stod vi med fler frågor än svar angående de fluorerade köldmediernas framtid. Låt oss se om dessa frågor har blivit besvarade under året som gått.

Hur har det gått med implementeringen av MAC-direktivet?

Första januari 2013 var inte bara årets första dag utan också den första dag då användningen av R134a i bil-AC (MAC) i nya bilmodeller var förbjuden. Detta enligt Europa direktivet 2006/40/EC, i dagligt tal kallat MAC-direktivet, som förbjuder användning av fluorerade ämnen (F-gaser) med högre växthuseffekt (GWP) än 150. Att detta förbud skulle träda i kraft har varit känt sedan flera år och biltillverkarna har förberett sig genom att planera för införande av R1234yf som ersättning till R134a i MAC-system.

Daimler-koncernen, som bl.a. tillverkar Mercedes, hade redan 2012 börjat leverera en del modeller med R1234yf. Under hösten 2012 genomförde de realistiska tester av säkerheten i samband med kollisioner, och efter utvärdering av resultatet ifrågasatte man användningen av det nya köldmediet. Testerna visade att R1234yf, som normalt är svårt att antända under laboratorieförhållanden, mycket väl kan antändas i ett varmt motorrum i en bil. Detta till skillnad från R134a. Daimler beslutade, som ett resultat av dessa prov, att inte längre använda R1234yf i sina bilar [1] och återkallade 432 Mercedes-Benz SL för att ersätta R1234yf med R134a.  

Resultaten blev början till en ny debatt om säkerheten med R1234yf och användes som argument för att begära en treårig tidsfrist för att ge tid att utveckla AC-system med CO₂ som alternativ till R134a och R1234yf i MAC-system [2]. EU-kommissionen hade då redan två gånger skjutit fram datumet för förbud mot köldmedier med hög GWP i MAC från det ursprungliga datumet 1 januari 2011, och var därför inte villig att acceptera någon ytterligare förskjutning av tidsfristen [3]. Kommissionen påpekade att MAC-direktivet inte förutsätter användning av ett speciellt köldmedium eller typ av AC-system, utan bara anger en högsta gräns för GWP-värdet för använda medier. Det var helt och hållet bilindustrin som valt att använda R1234yf [3].

Det finns inte några lagliga möjligheter för EU-kommissionen att straffa Daimler för att inte följa MAC-direktivets krav. I stället är det tänkt att kommissionen ska vidta åtgärder mot de länder som inte följer direktivet [3]. För att undvika sådana åtgärder stoppade Frankrike tillfälligt försäljningen av vissa Mercedes-modeller [4]. Stoppet hävdes dock senare av Frankrikes högsta administrativa domstol.

Eftersom riskanalyserna som gjorts av olika tillverkare givit olika resultat har tyska motortransport-myndigheten, KBA, initierat och koordinerat nya tester rörande säkerheten med R1234yf, för att på så sätt kunna göra egna riskanalyser [5]. Den typ av krocktest som normalt görs i samband med typbesiktning resulterade i att “Inga entydiga bevis för allvarlig fara… framkom för de testade bilmodellerna, vilka nu finns tillgängliga på marknaden”. De fyra bilmodellerna testades också under tuffare förutsättningar och resultaten var att “… i två fall, kunde vätefluorid (HF) uppmätas…”, och i ett fall kunde ökad brandrisk dessutom noteras, vilket pekar på risker med användning av R1234yf” [5] [6].

Rapporten har uppmärksammats mycket i media, framförallt i artiklar som inte förefaller neutrala, som t.ex. “Final KBA report confirms safety risk of R1234yf” [7] och “Refrigerant Denied By Daimler, Considered Safe By Federal Transport Authorities” [8]. Å ena sidan stödjer dessa rapporter Daimlers tes, eftersom R1234yf uppenbarligen är farligare än R134a, och användningen av R1234yf kan därför ifrågasättas utifrån EUs målsättning att öka trafiksäkerheten. Å andra sidan visade ingen av de av KBAs tester som utfördes i enlighet med tyska produktsäkerhetslagar att köldmediet skulle utgöra någon allvarlig fara. EU planerar nu att gå igenom alla krocktestresultaten vid ett antal möten med de inblandade parterna för att få ett slut på den årslånga debatten [7].

R1234yf är inte det enda alternativet för MAC-system. Daimler har beslutat att använda koldioxid i stället för det brännbara R1234yf, och tillsammans med VW och Porsche har de tillkännagivit att de kommer att utveckla system för CO₂ [9]. De har senare fått stöd även av BMW och Toyota. Med tanke på att Toyota och VW är världens största biltillverkare, så innebär detta att koldioxid nu tycks leda kampen om vilket som blir framtidens köldmedium i MAC-system. Detta är en förändring som knappast var förväntad för ett år sedan (se Figur 1) [10]. 

När kommer nya F-gas förordningen?

Den nya F-gasförordningen är ett annat hett ämne som diskuterats mycket under året. Diskussionen inleddes i och med att det första utkastet från kommissionen presenterades för drygt ett år sedan [12]. Förslaget innebar långt fler åtgärder för att minska användningen av F-gaser, jämfört med tidigare förordning 2006/842/EC, och innehåller marknadsförbud och en tidplan för utfasning.

Under våren presenterade så EU-parlamentet genom sitt utskott för miljö och hälsa sina synpunkter på kommissionens utkast i ett förslag till betänkande [13]. Detta innebär ännu mer långtgående åtgärder för att begränsa användningen av F-gaser, som t.ex. förbud mot stationär kylutrustning med F-gaser från 2020 (se Tabell 1för en fullständig lista över marknadsförbud).

Tabell 1– Marknadsförbud enligt EU-parlamentets Förslag till betänkande  [13]

Förhoppningen från EU-parlamentets sida är att nå en uppgörelse med Ministerrådet i tid för att kunna presentera de slutgiltiga formuleringarna innan årets slut [14]. Först måste man dock komma överens i en rad frågor. De viktigaste meningsskiljaktigheterna gäller tidplanen för avveckling av HFC, och förbud mot köldmedier med hög GWP och utrustning med sådana medier [15]. Dessa förbud är enligt huvudförfattaren, Bas Eickhout, något av det viktigaste i parlamentets betänkande, eftersom “…ur Parlamentets perspektiv är det mycket viktigt att få väl definierade sektoriella förbud för att därigenom ge en mycket tydlig signal till alla parter”.

Det är viktigt för EU att nå överenskommelser om en ambitiös F-gas förordning för att stödja de företag som vill marknadsföra alternativ teknik, bli förlöpare på en global marknad och “…vara i frontlinjen i en storskalig grön teknisk revolution.” [16]. Enligt vissa uppgifter kan ett beslut förväntas i januari, men i vart fall förväntas det komma inom de närmaste månaderna.

Hur är det i andra delar av världen?

Även om EU-länderna ligger i frontlinjen vad gäller avveckling av F-gaser, så pågår utveckling i samma riktning också i andra länder. Över 100 länder har indikerat att de stödjer begränsning av HFC-användning och utfasning av dessa ämnen inom ramen för Montreal protokollet [17]. Vissa länder diskuterar också ytterligare restriktioner. Till exempel har USA och Kina kommit överens om att samarbeta för att fasa ut tillverkning och användning av HFC [18].

I Sverige blir det allt vanligare med koldioxid som köldmedium i livsmedelsbutiker. Den utvecklingen har knappast kommit igång i USA, t.ex. Enligt en rapport [19] från miljöorganisationen Environmental Investigation Agency (EIA) har några av de största och viktigaste matvarukedjorna inte ännu vidtagit några åtgärder för att fasa ut HFC, eller för att minska läckaget av HFC från kylanläggningarna.

Finns det köldmedier som kan klara de nya kraven?

Kylbranschen kommer att behöva anpassa sig till de nya kraven, och detta kommer först att krävas i tillämpningar där köldmedier med hög GWP används idag. Naturliga köldmedier, dvs i första hand kolväten, koldioxid och ammoniak, kan i många fall vara bra alternativ, både vid lägre och högre temperaturnivåer, men dessa medier är ofta brännbara eller giftiga och passar därför inte i alla tillämpningar. Bland de syntetiska medierna med riktigt låg GWP finns idag bara ett fåtal kommersiellt tillgängliga, och så vitt känt är inga ytterligare rena medier på väg ut på marknaden. I stället försöker kemiföretagen utveckla blandningar med egenskaper som motsvarar de medier som är på väg att förbjudas.  

Sex företag marknadsför eller utvecklar idag ett antal olika blandningar som ska kunna ersätta R134a, R404C, R407C och R410A. Till exempel föreslås en trekomponentsblandning med beteckningen R445A (tidigare känd som AC6, bestående av 85% R1234ze(E), 9% R134a och 6% CO₂) som ersättning för R134a i MAC-system. Blandningen har testats och ger liknande prestanda som R134a vid hög belastning [20]. Man kan notera att just denna blandning innehåller ämnen med mycket olika normal kokpunkt, vilket antyder att blandningen kommer att ha en hög glide. En sådan blandning kan också ge problem med koncentrationsförändringar vid läckage, tömning och återfyllning. Generellt kan sägas att det är svårt att hitta blandningar som inte är brännbara och samtidigt har låg GWP. Orsaken är helt enkelt att brännbara medier är reaktiva, vilket innebär att de bryts ner snabbt i naturen och därmed inte kommer att bidra till växthuseffekten.

Av fluorinerade propen-baserade köldmedier finns en hel familj möjliga ämnen. Det är i första hand olika isomerer av R1234 som är aktuella, sannolikt för att molekyler med mer väte, t.ex. R1243, är mer brännbara, och att de med fler fluor, t.ex. R1225, tenderar att vara giftiga. Av de olika isomererna av R1234 är det i första hand R1234yf som introducerats som kommersiell produkt, eftersom det har egenskaper som är mycket lika R134a. Även R1234ze(E) förekommer dock kommersiellt [21]. Det närbesläktade R1234ze(Z) föreslås också, som köldmedium i högtemperaturvärmepumpar. Alla dessa tre medier har mycket låga GWP och klassas därför inte som fluorerade växthusgaser i förslaget till ny F-gas förordning (mängden använt medium måste dock fortfarande rapporteras).

Året har varit mycket spännande för oss som följer utvecklingen på köldmediefronten. Sannolikt kommer nästa år att bjuda på lika mycket dramatik. Till exempel kommer det nyligen godkända UNEP-projektet för att hitta låg-GWP alternativ till luftkonditioneringssystem i varma klimat ge oss något at rapportera om [22]. Den fortsatta behandlingen av nya F-gas förordningen och dramat kring MAC-direktivet kommer också att ge oss anledning att återkomma.

Vi tackar alla er som följt vår rapportering i den här spalten under året och lovar att återkomma i nästa års nummer av Kyla och Värmepumpar.

Litteraturförteckning