A légkondicionáló berendezésekben használt hűtőközegek kezelése évtizedek óta komoly feladatot ad az iparágnak. Ezek az anyagok ma már korántsem olyan veszélyesek, mint bő száz évvel ezelőtt, és bolygónkat is kevésbé károsítják.
Nézzük, a korai hűtőberendezésektől napjainkig hogyan változtak a hűtőközegek!

Kezdjük a meghatározással: a hűtőközeg olyan anyag, amelynek a közvetítésével valamilyen hűtőberendezésben hőt szállíthatunk alacsony hőmérsékletű helyről magasabb hőmérsékletű helyre. A hűtő körfolyamatot biztosító kompresszoros készülékekben elpárolgásra és kondenzációra alkalmas anyagokat használnak hűtőközegként. Mivel ezek döntő részben szintetikus vegyületek, azaz a természetben önmaguktól nem jönnek létre, így környezetvédelmi szempontból a legfőbb cél, hogy ne jussanak ki a levegőbe, illetve hogy a használhatatlanná váló anyagot ártalmatlanítsák, vagy ideális esetben újra felhasználják.

Kezdeti idők

Az 1870-es, 1880-as években a korai hűtőberendezések kén-dioxidot, szén-dioxidot, metilétert, metil-kloridot vagy ammóniát használtak. Ezek zömében mérgező vagy gyúlékony gázok, amelyek szivárgásuk következtében halálos balesetet okozhatnak. Ifjabb Thomas Midgley 1928-ban hozta létre az első nem gyúlékony, nem mérgező klór-fluor-szénhidrogén (CFC) gázt; a vegyületet a DuPont amerikai vegyipari vállalat 1930-ban kezdte gyártani Freon–12 néven. Ekkor indult a halogénezett szénhidrogének széles körű alkalmazása a klímaberendezésekben, a hűtőgépekben és a hűtőházakban.
Albert L. Henne 1936-ban szintetizálta a jelenleg is nagy fontosságú R–134A (1,1,1,2-tetrafluoretán) hűtőközeget. 1945-ben létrehozták az R–13-as hűtőközeget, majd 1950-ben az első keverék hűtőközeget, az R–500-at. (1987-től a különböző összetételű hűtőközegek jelölése minden esetben R betűvel, vagyis a „refrigerant” = hűtőközeg szó rövidítésével kezdődik. A hűtőközeg nevében található szám a molekuláris összetételt jelzi, például R–11, R–12, R–22, R–134A.)

A legfőbb kihívás a légkör védelme

1974-ben James Lovelock brit kutató felfedezte a Föld légkörében felhalmozódó klórozott szénhidrogéneket, majd a nyolcvanas években az amerikai Frank Sherwood Rowland és a mexikói Mario José Molina kimutatták a kiszabadult hűtőközegnek a Föld ózonrétegére kifejtett káros hatását. Eredményüket 1995-ben Nobel-díjjal jutalmazták. 

A jelenség a következő: az elszivárgott vagy egyéb úton a levegőbe került anyag a légkör felső rétegébe érve UV-sugárzás hatására elkezd lebomlani. A kiszabaduló klóratomok reakcióba lépnek az ózonmolekulákkal, széthasítják őket, ezáltal drasztikusan csökkentik a magas légköri ózon koncentrációját. A freon teljes lebomlási folyamata igen hosszú, így számtalan ózonmolekulát bont szét, míg saját maga is lebomlik.

Miután bebizonyosodott, hogy ez az anyag a Föld atmoszférájába kijutva károsítja az ózonréteget, az 1987-es Montreali Egyezményben sikerült megállapodni a CFC hűtőközegek önkéntes piaci kivezetéséről. Ezt követően az R–12 gyártását 1995-ös hatállyal felfüggesztették az Egyesült Államokban.

Az újabb, hidrogén-klór-fluor-szénhidrogén (HCFC) keverékéből álló hűtőközeg R–22 néven került forgalomba, csakhogy idővel erről is kiderült, hogy ózonkárosító hatású. Használatát 1997-ben a Kiotói Egyezményben szabályozták. Az Európai Unió tagállamaiban 2004 óta nem szabad R–22 hűtőközeget új hűtőberendezésekben és hőszivattyúkban felhasználni, illetve tilos az R–22-vel töltött egységek forgalomba hozatala, 2009 januárjától pedig a gyári R–22 forgalmazása, tárolása, felhasználása is tilos.

2025-től az R–410A-t is tilos lesz használni

Bár világszerte most is sokféle hűtőközeget használnak a gyártók, az R–22 egyik népszerű utódja az R–410A lett. Forráspontja nagyjából megegyezik a hagyományos freonéval, ezért könnyen kezelhető. Nem károsítja az ózonréteget, nem gyúlékony, nem mérgező, de van vele egy másik nagy probléma: erősen üvegházhatású. 

Úgynevezett GWP (Global Warming Potential = globális felmelegedési potenciál) értéke 2088, ami azt jelenti, hogy ha kijut a levegőbe, akkor ennyiszer több hőt tart benn az atmoszférában, mint az azonos tömegű szén-dioxid. Összehasonlításul: az R–22 GWP mutatója 1760 volt. Éppen ezért 2025-től kezdődően ennek a hűtőközegnek a használata is tilos lesz.

Az újabb hűtőközegek kifejlesztésénél a klórmentesség mellett a minél semlegesebb üvegházhatás elérése a cél. Ennek eredményeként az Európai Unióban a kis teljesítményű légkondiknál ma már az R–32-es hűtőközeg az uralkodó, részesedése eléri a 80 százalékot. 

Az R–32 nem károsítja az ózonréteget, és GWP értéke is kedvezőbb: 675. Sajnos azonban igaz rá az az általános alapelv, hogy minél környezetkímélőbb egy hűtőközeg, annál gyúlékonyabb, és a használata annál komolyabb biztonságtechnikai megoldásokat igényel. Ez az oka annak, hogy az ipari méretű rendszereknél továbbra is főleg a nem gyúlékony R–410A-t használják.

Modellváltás előtt

A környezetvédelem fontos eszköze az újrahasznosítás, ám ezen a területen a légkondicionálás hagyományos technológiája egyelőre nem áll jól:a hűtőközeget előállítják, betöltik a berendezésekbe, és ha az anyag elhasználódik, akkor veszélyes anyagként megsemmisítik. Jó hír azonban, hogy a gyártók már gondolkodnak a fenntarthatóbb megoldásokon, és talán nincs messze az idő, amikor a lineáris modell helyét általánosan is elfoglalja a hűtőközeg körforgásos rendszerre építő újrahasznosítása. Ez pedig komoly előrelépést jelent majd a légkondicionálás zöldülésében.
Érdekesség, hogy a korábbi évek tiltásának köszönhetően egyre jobban gyógyul az ózonréteg, erről itt jelent meg cikk.