الغازات المفلورة

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة

الغازات المفلورة ( غازات الفلور ) مصطلح تستخدمه الجهات التنظيمية للإشارة إلى غازات الدفيئة المفلورة . [ 1 ] تشمل الفئات الرئيسية مركبات الهيدروفلوروكربون (HFCs)، ومركبات البيرفلوروكربون (PFCs)، وسداسي فلوريد الكبريت ( SF6 ). [ 2 ] تُستخدم هذه الغازات في التبريد، وتكييف الهواء، ومضخات الحرارة، وأنظمة إخماد الحرائق، والإلكترونيات، وصناعة الطيران، وصناعة المغنيسيوم، وصناعة الرغوة، ومفاتيح الجهد العالي. ويخضع استخدامها للتنظيم نظرًا لقدرتها العالية على إحداث الاحتباس الحراري. [ 3 ]

تحتوي مركبات الكلوروفلوروكربون (CFCs) ومركبات الهيدروكلوروفلوروكربون (HCFCs) أيضًا على الفلور وغالبًا ما توجد في شكل غازي، ولكنها لا توصف عمومًا بأنها غازات مفلورة.

أنواع غازات الفلور

تركيز غاز سادس فلوريد الكبريت (SF6) وثالث فلوريد النيكل (NF3) والعديد من مركبات الهيدروفلوروكربون (HFCs) ومركبات البيرفلوروكربون (PFCs) شائعة الاستخدام في الغلاف الجوي بين عامي 1978 و2015 (الرسم البياني على اليمين). لاحظ المقياس اللوغاريتمي.

أكثر غازات الفلور شيوعًا هي مركبات الهيدروفلوروكربون (HFCs)، التي تحتوي على الهيدروجين والفلور والكربون . تُستخدم هذه المركبات في تطبيقات التبادل الحراري، بما في ذلك أنظمة التبريد وتكييف الهواء ومعدات المضخات الحرارية ، كما تُستخدم كعوامل نفخ للرغوة ومواد إطفاء الحرائق ومواد دافعة للبخاخات والمذيبات. وقد أصبح مركب HFC-134a ( 1,1,1,2-رباعي فلورو الإيثان ) أكثر مركبات الهيدروفلوروكربون وفرةً في الغلاف الجوي للأرض اعتبارًا من عام 2015. [ 4 ]

تُستخدم مركبات البيرفلوروكربون (PFCs)، وهي مركبات تتكون فقط من الفلور والكربون، في الصناعات الإلكترونية، وكذلك في التبريد عند دمجها مع غازات أخرى. كانت مركبات البيرفلوروكربون شائعة الاستخدام كمواد لإطفاء الحرائق في الماضي، ولا تزال موجودة في أنظمة الحماية من الحرائق القديمة. كما أنها منتج ثانوي لعملية صهر الألومنيوم . وقد كان مركب PFC-14 ( رباعي فلوريد الكربون (CF4 ) ) أكثر مركبات البيرفلوروكربون وفرةً في الغلاف الجوي للأرض حتى عام 2015. [ 4 ]

يُستخدم سداسي فلوريد الكبريت (SF6 ) بشكل أساسي كغاز لإخماد القوس الكهربائي والعزل. ويوجد في مفاتيح الجهد العالي، كما يُستخدم في إنتاج المغنيسيوم.

يستخدم ثلاثي فلوريد النيتروجين (NF3 ) بشكل أساسي كعامل حفر لتصنيع الإلكترونيات الدقيقة .

إلى جانب الغازات الفلورية المذكورة أعلاه، والتي تخضع للتنظيم بموجب بروتوكول كيوتو ، فإن اتفاقية الأمم المتحدة الإطارية بشأن تغير المناخ "تشجع بشدة" الإبلاغ عن انبعاثات الغازات الفلورية وإزالتها، حيث "تتوفر قيم إمكانية الاحترار العالمي لمدة 100 عام من الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ، ولكن لم يتم اعتمادها بعد من قبل مؤتمر الأطراف". [ 5 ] اعتبارًا من عام 2024،يعتبر الاتحاد الأوروبي عدداً من المركبات الإضافية، بما في ذلك بعض مركبات الهيدروفلوروإيثر ، والكحولات الفلورية ، والهيدروفلوروأوليفينات ، والهيدروكلوروفلوروأوليفينات ، والمواد المشبعة بالفلور مثل خماسي فلوريد ثلاثي فلورو ميثيل الكبريت ، غازات فلورية لأغراض الإبلاغ. [ 6 ]

سجل الاستخدام

طُوِّرت مركبات الهيدروفلوروكربون في التسعينيات كبديل لمواد مثل مركبات الكلوروفلوروكربون ومركبات الهيدروكلوروفلوروكربون. ونظرًا لأن هذه المواد وُجد أنها تُستنزف طبقة الأوزون ، فقد بدأ بروتوكول مونتريال بوضع أحكام للتخلص التدريجي منها عالميًا بعد التصديق على الاتفاقية في عام 1987.

كانت مركبات الكربون المشبعة بالفلور وغاز سادس فلوريد الكبريت مستخدمة بالفعل قبل بروتوكول مونتريال.

ازداد استخدام NF 3 منذ التسعينيات بالتزامن مع التوسع السريع لصناعة تصنيع الإلكترونيات الدقيقة.

الأثر البيئي للغازات الفلورية

بلغت الزيادة السنوية في مساهمات التأثير الإشعاعي من مركبات الهيدروفلوروكربون ومركبات الهيدروكلوروفلوروكربون في الغلاف الجوي ذروتها مؤخراً عند حوالي 10%، مقارنة بالنمو الأكثر استقراراً بنسبة 1%-2% من غازات الدفيئة الرئيسية في دورة الكربون والنيتروجين. [ 7 ]

تُعدّ الغازات الفلورية صديقةً لطبقة الأوزون، وتُسهم في كفاءة الطاقة ، كما أنها آمنة نسبيًا للاستخدام العام نظرًا لانخفاض مستويات سميتها وقابليتها للاشتعال. مع ذلك، تتمتع معظم هذه الغازات بقدرة عالية على إحداث الاحتباس الحراري ، وبعضها يكاد يكون غير قابل للإزالة بالعمليات الكيميائية. في حال انبعاثها، تبقى مركبات الهيدروفلوروكربون في الغلاف الجوي لعقود، بينما يمكن أن يبقى كل من مركبات البيرفلوروكربون وسادس فلوريد الكبريت في الغلاف الجوي لآلاف السنين. ووفقًا للتقرير التقييمي السادس للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ، ساهمت الغازات الفلورية بمقدار 0.1 درجة مئوية في الاحتباس الحراري التاريخي، بينما ساهم ثاني أكسيد الكربون بمقدار 0.8 درجة مئوية. [ 8 ]

ازداد تركيز غازات الفلور، ومركبات الكلوروفلوروكربون، ومركبات الهيدروكلوروفلوروكربون في الغلاف الجوي بشكل سريع منذ منتصف القرن العشرين، وهو الوقت الذي شهد بداية إنتاجها واستخدامها على نطاق صناعي. وفي عام 2019، كانت هذه الغازات الاصطناعية مسؤولة مجتمعةً عن حوالي عُشر التأثير الإشعاعي المباشر الناتج عن جميع غازات الدفيئة طويلة الأمد الناتجة عن الأنشطة البشرية. [ 7 ]

تُستخدم غازات الفلور في العديد من التطبيقات المُخصصة للتخفيف من آثار تغير المناخ ، والتي قد تُؤدي إلى زيادة الاحترار الجوي. فعلى سبيل المثال، يتزايد استخدام أنظمة التبريد وتكييف الهواء في ظل بيئة تزداد دفئًا. [ 9 ] وبالمثل، أدى التوسع في البنية التحتية الكهربائية، مدفوعًا بالبدائل المُتاحة للوقود الأحفوري، إلى ارتفاع الطلب على سادس فلوريد الكبريت (SF6) . [ 10 ] إذا استمرت الاتجاهات الحالية للنمو السنوي المُتسارع ( بمعدل نمو سنوي مُركب 5% فأكثر ) لإنتاج هذه الأنواع من غازات الفلور في المستقبل دون خفض مُقابل في معامل الاحترار العالمي (GWP) و/أو التسرب الجوي، فقد يُضاهي تأثيرها في الاحترار قريبًا تأثير ثاني أكسيد الكربون (CO2) والميثان (CH4 ) اللذين يشهدان نموًا سنويًا أقل من 2%.

تنظيم غازات الفلور

على المستوى الدولي

على الرغم من أن بروتوكول مونتريال ينظم التخلص التدريجي من مركبات الهيدروكلوروفلوروكربون (HCFCs)، لم يكن هناك اتفاق دولي بشأن تنظيم مركبات الهيدروفلوروكربون (HFCs) حتى أواخر عام 2016، حين تم توقيع تعديل كيغالي بموجب بروتوكول مونتريال، والذي فرض التخلص التدريجي الإلزامي من غازات الكلوروفلوروكربون (CFCs). وتُبذل جهود متواصلة لوضع نهج عالمي للسيطرة على مركبات الهيدروفلوروكربون. وقد تجلى ذلك مؤخرًا في إعلان دعم التخلص التدريجي العالمي كجزء من مخرجات مؤتمر الأمم المتحدة للتنمية المستدامة "ريو+20". [ 11 ]

على مستوى الولايات المتحدة

في الولايات المتحدة، يندرج تنظيم غازات الفلور ضمن صلاحيات وكالة حماية البيئة في إطار جهودها الشاملة لمكافحة غازات الاحتباس الحراري. [ 12 ] وقدّمت الولايات المتحدة مقترحًا مشتركًا مع المكسيك وولايات ميكرونيزيا الموحدة لخفض تدريجي لاستخدام مركبات الهيدروفلوروكربون بحلول عام 2030. وينص قانون الابتكار والتصنيع الأمريكي، وهو تشريع فيدرالي، على خفض إنتاج واستهلاك مُبرّدات الهيدروفلوروكربون بنسبة 85% بحلول عام 2035، امتثالًا لتعديل كيغالي. [ 13 ]

التنظيم على مستوى الاتحاد الأوروبي

بهدف مكافحة الآثار المحتملة للغازات الفلورية على ظاهرة الاحتباس الحراري، وكجزء من التزامات الاتحاد الأوروبي بموجب بروتوكول كيوتو ، أصدر الاتحاد الأوروبي في عام 2006 تشريعين ينظمان استخدامها: لائحة الغازات الفلورية (EC) رقم 842/2006 [ 14 ] وتوجيه تكييف الهواء المتنقل 2006/40/EC. [ 15 ] وتتبنى لائحة الغازات الفلورية نهجًا قائمًا على احتواء الغازات الفلورية واستعادتها، بالإضافة إلى فرض التزامات على مستخدمي هذه الغازات فيما يتعلق بالإبلاغ والتدريب ووضع الملصقات.

في 26 سبتمبر/أيلول 2011، أصدرت المفوضية تقريرًا [ 16 ] حول تطبيق اللائحة وآثارها ومدى كفايتها، مستندةً إلى نتائج دراسة تحليلية [ 17 ] كلفت بها معهد الأبحاث البيئية الألماني، أوكو-ريشيرش. وخلصت دراسة أخرى [ 18 ] أجراها مركز أرمين للطاقة والعمليات وشركة هندسة ابتكار أبحاث الطاقة (ERIE) إلى إمكانية تحقيق خفض في الانبعاثات يصل إلى 60% من خلال تحسين تدابير الاحتواء وتسريع التحول من المبردات ذات معامل الاحترار العالمي العالي إلى تلك ذات معامل الاحترار العالمي المنخفض. [ 19 ]

في 7 نوفمبر 2012، نشرت المفوضية الأوروبية مقترحًا [ 20 ] لمراجعة لائحة غازات الفلور. وفي ديسمبر 2013، وافق البرلمان الأوروبي ومجلس الاتحاد الأوروبي على نص اللائحة المعدلة [ 21 ] ، والتي سيبدأ تطبيقها اعتبارًا من 1 يناير 2015.

الصين

لا توجد حاليًا أي لوائح تنظيمية بشأن غاز سادس فلوريد الكبريت (SF6 ) في الصين، على الرغم من اتخاذ الحكومة بعض التدابير للحد من انبعاثاته. وتشهد انبعاثات هذا الغاز ارتفاعًا ملحوظًا في الصين (وفي دول أخرى مصنفة ضمن غير الملحق الأول لاتفاقية الأمم المتحدة الإطارية بشأن تغير المناخ ) "نتيجةً للتوسع السريع في الطلب على الطاقة واعتماد تقنيات الطاقة المتجددة على نطاق واسع". وتقترب انبعاثات الصين حاليًا من إجمالي انبعاثات غازات الاحتباس الحراري الصادرة عن هولندا أو نيجيريا . [ 22 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ سوفاكول، بنجامين ك.؛ غريفيث، ستيف؛ كيم، جينسو؛ بازيليان، مورغان (2021). "تغير المناخ والغازات الفلورية الصناعية: مراجعة نقدية ومنهجية للتطورات والأنظمة الاجتماعية التقنية وخيارات السياسة العامة للحد من انبعاثات غازات الدفيئة الاصطناعية" . مجلة مراجعات الطاقة المتجددة والمستدامة . 141 110759. Bibcode : 2021RSERv.14110759S . doi : 10.1016/j.rser.2021.110759 .
  2. ↑ ووردمن، إدوين؛ روغينكامب، مارثا؛ هولوردا، مارين، محرران. (2021). "الفصل 8: تنظيم الغازات المفلورة" . قانون المناخ الأساسي للاتحاد الأوروبي ( الطبعة الثانية). دار إدوارد إلجار للنشر . الصفحات 190-205 . doi : 10.4337/9781788971300 . ISBN   9781788971300.
  3. ↑ "ما هي الغازات المفلورة؟" . Netregs . وكالة حماية البيئة الاسكتلندية، ووكالة البيئة في أيرلندا الشمالية، ووزارة الزراعة والبيئة والشؤون الريفية في أيرلندا الشمالية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 أبريل 2024 .
  4. 1 2 "مؤشرات تغير المناخ - تركيز غازات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي - الشكل 4" . وكالة حماية البيئة الأمريكية . 27 يونيو 2016. تاريخ الاسترجاع: 26 سبتمبر 2020 .
  5. ↑ "قضايا منهجية تتعلق بالغازات المفلورة" . اتفاقية الأمم المتحدة الإطارية بشأن تغير المناخ . مؤرشف من الأصل في 12 نوفمبر 2019. تم الاطلاع عليه في 12 نوفمبر 2019 .
  6. ↑ "تقرير ETC CM 2024/05: غازات الدفيئة المفلورة 2024" . Eionet .
  7. 1 2 بتلر ج. ومونتزكا س. (2020). "مؤشر غازات الاحتباس الحراري السنوي للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (AGGI)" . مختبر الرصد العالمي التابع للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي /مختبرات أبحاث نظام الأرض.
  8. ↑ يو، ما (نوفمبر 2024). جهود الحد من انبعاثات غازات الفلور وآفاقها في الصين. موجز سياسات (ملف PDF) . معهد التقدم العالمي لإزالة الكربون. ص 1. تاريخ الاطلاع: 30 مايو 2025 . 
  9. ↑ "حجم سوق المبردات سيبلغ 30.37 مليار دولار بحلول عام 2025 / معدل النمو السنوي المركب: 5.3%" . جراند فيو ريسيرش. 31 يناير 2018.
  10. ↑ مارك ويليامز (13 سبتمبر 2020). "سوق سداسي فلوريد الكبريت يزدهر عالميًا 2020-2027" . صحيفة ديلي كرونيكل.
  11. ↑ "المستقبل الذي نريده - الوثيقة الختامية لمؤتمر الأمم المتحدة للتنمية المستدامة" (ملف PDF) . الأمم المتحدة. 22-06-2012. ص 39. 
  12. ↑ "انبعاثات غازات الاحتباس الحراري" . Epa.gov. 17 نوفمبر 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 سبتمبر 2020 .
  13. ↑ "التخفيض التدريجي لنسبة شراب الذرة عالي الفركتوز: قانون AIM - لجنة البيئة والأشغال العامة بمجلس الشيوخ الأمريكي" . Epw.senate.gov . تاريخ الاسترجاع: 1 مايو 2023 .
  14. ↑ "اللائحة (EC) رقم 842/2006 الصادرة عن البرلمان الأوروبي والمجلس بتاريخ 17 مايو 2006 بشأن بعض غازات الدفيئة المفلورة" (ملف PDF) . Eur-lex.europa.eu . تاريخ الاطلاع: 16 يونيو 2026 .
  15. ↑ "التوجيه 2006/40/EC الصادر عن البرلمان الأوروبي والمجلس بتاريخ 17 مايو 2006 بشأن الانبعاثات من أنظمة تكييف الهواء في المركبات الآلية، والمعدل للتوجيه 70/156/EEC الصادر عن المجلس" (ملف PDF) . Eur-lex.europa.eu . تاريخ الاطلاع: 16 يونيو 2026 .
  16. ↑
  17. ↑
  18. ↑ كلوديك، د.؛ بارو، س. (19 أكتوبر 2011). "مخزونات المبردات لأوروبا من عام 1990 إلى عام 2010، وتوقعات بشأن المخزونات والانبعاثات من عام 2006 إلى عام 2030 للاتحاد الأوروبي" (ملف PDF) . EPEE . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 20 يوليو 2013. تم الاطلاع عليه في 15 يونيو 2026 .
  19. ↑ "مخزونات المبردات لأوروبا من عام 1990 إلى عام 2010 - توقعات بشأن المخزونات والانبعاثات من عام 2006 إلى عام 2030 للاتحاد الأوروبي" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 20 يوليو 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 يناير 2013 .
  20. ↑
  21. ↑
  22. ↑ آن، ميندي (5 مارس 2024). "النمو المستمر لانبعاثات سداسي فلوريد الكبريت في الصين، كما يُستدل عليه من الملاحظات الجوية" . مجلة نيتشر كوميونيكيشنز . 15 (1) 1997. Bibcode : 2024NatCo..15.1997A . doi : 10.1038/s41467-024-46084-3 . PMC 10915133. PMID 38443346 .