گاز برودتی چیست ؟

یک ماده برودتی ممکن است به شکل گاز و یا مایع باشد و از آن ها به منظور پایین آوردن دمای محیطی خاص استفاده می شود. این محیط ممکن است یک یخچال، فریزر و یا محیط خانه باشد.ماده های برودتی به نام های ماده سردکننده یا ماده سردساز یا مبرد نیز شناخته می شوند. از گاز برودتی در فرآیند چرخه خنک ساز استفاده می شود و با کمک آن ها گرمای محیط جذب شده و به بیرون هدایت می شود.

گازهای برودتی و به صورت کلی مبردها از یک قانون ترمودینامیک (دماپویی) به نام «گذار فاز» استفاده می کنند. طی این قانون امکان تبدیل مایع به گاز و گاز به مایع وجود دارد. به خاطر همین ویژگی منحصر به فرد، از مبردها در دستگاه ها و تجهیزات سرمایشی مختلف نظیر کولرها، فریزرها، دستگاه های خنک کننده، یخچال ها و … استفاده می شود.

طی قانون گذار فاز، تغییر حالت یک ماده به حالت دیگر از طریق انتقال گرما ممکن است. در مثال مواد سردساز، می توان گفت که مایع به جذب گرمای محیط تبدیل به گاز می شود و از سوی دیگر گازها با از دست دادن حرارت می توانند تبدیل به مایع شوند. همین ویژگی منحصر به فرد است که مبردها را بسیار پرکاربرد کرده است.

اثرات گازهای برودتی بر محیط زیست

بسیاری از گازهای برودتی اثرات منفی بر محیط اطرلف خود می گذارنند زیرا مخرب لایه اوزن و باعث افزایش گرمای کره زمین می شوند.

پتانسیل گرمایشی کره ی زمین (GWP)

گازهای گلخانه ای مانند کربن دی اکسید و تشعشعاتی از بعضی از گازهای برودتی با نگه داشتن این تشعشعات در اتمسفر باعث گرم شدن کره زمین می شوند.اثر گلخانه ای به تأثیر مستقیم گازهای گلخانه ای در جو یک سیاره روی سطح آن گفته می شود. در این فرایند پرتوهای موجود در جو آن سیاره سطح آن را به اندازه ای گرم می کند که گویا اتمسفر در آن موجود نباشد و از این رو موجب دگرگونی آب وهوا می شود.اشتباه است بین افزایش میزان گازهای گلخانه ای موجود در جو با گرم شدن کره زمین ارتباط مستقیمی وجود دارد.

زمین مقداری از انرژی خورشید را جذب می کند و باقی آن را بازمی تاباند. در طی این فرایند طول موج نور تغییر پیدا می کند. بعضی از گازهای موجود در جو زمین، این تابش خروجی را جذب می کنند. این تابش عمدتاً در محدوده فروسرخ است. مولکول گازهای گلخانه ای، بسیار بیشتر از سایر گازها نور فروسرخ را جذب می کند.جذب انرژی توسط مولکول های گاز سبب جنبش مولکول و افزایش انرژی آن می شود. وقتی این اتفاق در مقیاس بزرگ رخ دهد، مانند این است که زمین را با یک پتو پوشانده ایم. دمای کل نواحی زمین افزایش می یابد. این پدیده اثر گلخانه ای نامیده می شود.

گاز گلخانه ای گازهایی هستند که باعث اثر گلخانه ای در جو می شوند. این گازها می توانند تا مدت زیادی حرارت را در خود نگه دارند، و امروزه اضافه شدن بیش از حد گازهای گلخانه ای به جو زمین، باعث افزایش دمای زمین شده است. از مهم ترین این گازها می توان از بخار آب و دی اکسیدکربن نام برد. از دیگر گازهای گلخانه ای می توان متان را نام برد که دراثر خوردن چوب توسط موریانه تولید می شود و دیگر گازها که اهمیت کمتری دارند عبارت اند از: متان، اکسید نیتروژن، سولفید هگزافلوراید، هالوکربنها مثل فریون و دیگر CFCها.

میزان GWP یک گاز برودتی نسبت به میزان گرمایی که می تواند درخود نگه دارد اندازه گیری می شود. با گذشت زمان میزان پتانسیل گرمایش جهانی نسبت به کربن دی اکسید اندازه گیری می شود. GWP کربن دی اکسید برابر 1 است بنابراین یک گاز برودتی با GWP بالاتراز 1 گرمای بیشتری نسبت به کربن دی اکسید در اتمسفر نگه می دارد.

پتانسیل تخریب لایه اوزن ( ODP)

لایه اوزن وظیفه ی محافظت از زمین در برابر تابش های خورشید برعهده دارد. برخی از ترکیبات شیمیایی گازهای برودتی می توانند به لایه اوزن آسیب برسانند. پتانسیل کاهش اوزن یک مقیاسی است که برای اندازه گیری میزان آسیب رسانی به لایه اوزن به کار می رود.CFC ها بیش ترین آسیب به لایه اوزن می رسانند بنابراین CFC ها به عنوان خط مبنای پتانسیل کاهش اوزن درنظرگرفته می شوند.( ODP=1) پس اگر ماده شیمیایی پتانسیل کاهش اوزن آن بیش تر از 1 باشد پس میزان آسیب رسانی آن به لایه اوزن بیشتر از CFC ها می باشد.