Суперстойкие фреоны

Фреоны суперстойкиеСегодня известно, что фторуглероды — это одни из самых стабильных соединений, с которыми имеет дело человек. Для некоторых целей это огромное достоинство, но идея суперстойких газов, циркулирующих в атмосфере, оптимизма не внушает. Например, известный газ трифторметан (CHF3, HFC-23) может оставаться в тропосфере 260—270 лет. При этом только в 2009 году в атмосферу попало 8,6 тысячи тонн трифторметана, поскольку это побочный продукт получения хлордифторметана (CHClF2).

Для озона и здоровья живых существ фторуглероды не опасны. После начала действия Монреальского протокола ГФУ и ГХФУ считали неплохой и относительно безопасной альтернативой хлорсодержащим фторуглеродам, их производство росло, и концентрация в атмосфере увеличивалась со скоростью 15—20% в год. Это породило новый виток исследований, которые обнаружили, что все эти соединения гораздо более активные парниковые газы, чем СО2. Действие определенной массы HFC-23 как парникового газа эквивалентно по эффекту 14 800 таким же массам углекислого газа.

Рассказывая о высокой инертности фторуглеродов, нельзя не вспомнить эталон стабильности — тетрафторметан (CF4). Его время жизни в атмосфере — около 50 000 лет (для сравнения, у гексафторэтана — 10 000 лет). Тетрафторметан разлагается лишь в крайне жестких условиях, например при контакте с нагретой до 1000о С вольфрамовой нитью или рас- плавленным натрием. Он может столетиями накапливаться в атмосфере, не взаимодействуя ни с чем.

Кроме тетрафторметана человечество производит и выбрасывает в атмосферу также гексафторэтан (C2F6), октафторпропан (C3F8), и октафторциклобутан (c-C4F8). Эти активные парниковые газы используют в производстве полупроводников, для тушения пожаров, а их жидкие перфторированные аналоги хорошо зарекомендовали себя как растворители и теплоно- сители (например, перфтор-1,3-диметилциклогексан C8F14).

Перфторуглероды считаются безопасными для живых организмов и не накапливаются в них (это тщательно проверено на крысах), и все же эти вещества вызывают беспокойство ученых из-за своей стабильности. Поэтому в 1997 году был подписан Киотский протокол, предполагающий сокращение выброса парниковых газов, в том числе и фторуглеродов.
прочем, этот протокол не ратифицировали США и Китай, и он гораздо менее четок, чем Монреальский. Кроме того, его действие заканчивается в 2012 году, и когда он будет продлен, не известно: согласование текста между развитыми и развивающимися странами — процесс непростой. Поэтому пока непонятно, будут ли предприняты дальнейшие шаги.

В принципе и сейчас при наличии доброй воли можно найти технические решения, которые уменьшили бы количество фторуглеродов, попадающих в атмосферу. Например, удалять фторуглероды из выбросов предприятий, для чего есть три наиболее популярных технологических приема: конденсация, адсорбция и мембранная фильтрация. Однако очистка — это не лучший выход, поскольку она дорого стоит и не всегда эффективна для крупнотоннажных производств. Наилучшее решение — оптимизация промышленного процесса таким образом, чтобы отходов, сбрасываемых в атмосферу, было как можно меньше.