Kategoriat
Kylmäaine R134a on ollut yleisesti käytössä ajoneuvojen ilmastointijärjestelmissä (ajoneuvosta riippuen) tyypillisesti vuoteen 2018 saakka. Sen GWP-arvo (Global Warming Potential) on 1 430, mikä tekee tästä kylmäaineesta pikkuhiljaa lainsuojattoman.
Lähiaikoina ilmestyvässä, SATL:n kustantamassa ja allekirjoittaneen suomentamassa 135-sivuisessa Henkilöautojen ilmastointilaitteet -kirjassa käsitellään varsin laajasti myös kylmäaineita, mutta ei juurikaan puututa niiden hinnoitteluun tai saatavuuteen pidemmällä tähtäimellä.
EU:n F-kaasuasetukset
EU:n F-kaasuasetus 517/2014, joka astui voimaan 1. tammikuuta 2015, pyrkii vähentämään tällaisten korkean GWP-arvon omaavien kylmäaineiden käyttöä. Asetus asettaa rajoituksia ja kiintiöitä HFC-yhdisteiden, kuten R134a, valmistukselle ja maahantuonnille Euroopan unionin alueella.
Tavoitteena on vaiheittain vähentää F-kaasujen päästöjä ja edistää siirtymistä ympäristöystävällisempiin ratkaisuihin.
EU:n uudempi F-kaasuasetus (2024/573), joka astui voimaan 11. maaliskuuta 2024, jatkaa samoilla linjoilla. Vuoden 2024 asetus sisältää aikaisempaa tiukempia rajoituksia ja kiintiöitä HFC-yhdisteille, millä on suora korrelaatio R134a:n saatavuuteen ja hintaan. Markkinoille saatettavien fluorattujen HFC-kylmäaineiden kiintiöt kun pienenevät asteittain, mikä johtaa näiden kylmäainekaasujen hinnannousuun. Kuluvana vuonna kiintiö on noin 25 % vuoden 2015 tasosta ollen vuonna 2030 enää luokkaa 5 %.
Lisäksi uudemmassa asetuksessa on vielä määritelty laitekohtaisia kieltoja ja rajoituksia. Esimerkiksi 1. tammikuuta 2025 alkaen uusia, kiinteällä kylmäkoneella varustettuja laitteita, jotka sisältävät GWP-arvoltaan 150 tai yli olevia kylmäaineita, ei saa tuoda markkinoille.
Hinta noussut – ja noussee edelleen
Edellä kuvattujen sääntelytoimien seurauksena R134a:n hinta on EU:n alueella noussut ja tulee hyvin todennäköisesti nousemaan edelleen. Maahantuojien, tukkuliikkeiden ja etenkin korjaamotoimijoiden onkin syytä varautua hinnoittelun ja saatavuuden muutoksiin, koska nämä tulevat olemaan ohjaavia tekijöinä.
Lisäksi on ehkä paikallaan syytä muistaa, että F-kaasuja sisältäviä kylmäaineita saa myydä vain Tukesin rekisteröimille toimijoille. Myyjien on pidettävä kirjaa kylmäaineiden toimitusmääristä.
Tiivistettynä voidaan todeta, että EU:n tiukentuva säätely on johtanut R134a:n hinnan nousuun ja uusissa laitteistoissa käyttörajoituksiin, mikä puolestaan on kannustanut siirtymään GWP-arvoltaan ympäristöystävällisempiin kylmäaineisiin. F-kaasuasetusta sovelletaan EU:ssa samanlaisena maasta toiseen.
Korvaajaksi R1234yf
Kylmäaine R1234yf kehitettiin korvaamaan R134a ajoneuvojen ilmastointijärjestelmissä sen huomattavasti alhaisemman GWP-arvon ansiosta. R1234yf:n GWP on 4, kun R134a:n on mainittu 1 430.
EU:n uusi F-kaasuasetus 517/2014 pyrkii vähentämään korkeiden GWP-arvojen omaavien HFC-yhdisteiden käyttöä, mutta R1234yf kuuluu HFO-yhdisteisiin, joita ei ainakaan tällä haavaa säännellä yhtä tiukasti. Näin ollen R1234yf ei ole asetuksen asettamien kiintiöiden tai rajoitusten piirissä samalla syynäämisellä kuin 1990-luvulla silloisen freonin (R12) korvaajana käyttöön otettu R134a.
Patenttisuojat nostavat hintaa
R1234yf:n hinnoitteluun vaikuttavat kuitenkin muut tekijät. Tämä kylmäaine on tällä hetkellä selvästi kalliimpaa kuin R134a. Tämä johtuu ainakin osittain siitä, että R1234yf:n valmistusta suojaavat ja rajoittavat patentit, mikä rajaa kilpailua pitäen hinnat korkeina.
R1234yf kuiskitaan olevan helposti syttyvä ja salakavalasti palava kaasu. Tämä asettaa spesifisiä vaatimuksia sen käsittelylle ja varastoinnille. Ilmastointihuollossa on käytettävä tälle kylmäaineelle sovitettua huoltolaitetta. Kylmäaineen kanssa työskenneltäessä noudatettava tarkkoja turvallisuusohjeita muun muassa korjaamotilojen ilmanvaihdon ja huoltolaitteen sisäisen tuuletuksen suhteen.
Saatavuus jatkossa?
Vaikka R1234yf ei tällä hetkellä ole EU:n F-kaasuasetuksen tiukimpien rajoitusten piirissä, sen korkea hinta ja käsittelyyn liittyvät erityisvaatimukset voivat tulla vaikuttamaan sen käyttöön ja saatavuuteen tulevaisuudessa. On myös mahdollista, että jatkossa lainsäädäntö saattaa asettaa lisärajoituksia tai -vaatimuksia myös R1234yf:n osalle, eikä vähiten ympäristö- ja turvallisuussyistä.
Hiilidioksidia hiilidioksidin takia
Nyt suuntaus näyttää olevan vahvasti siihen suuntaan, että R744 (hiilidioksidi) on nousemassa suosituksi kylmäaineeksi erityisesti sähköautojen ja muiden ympäristötietoisten ajoneuvosovellusten ilmastointijärjestelmissä.
Tämä johtuu useista eduista, esimerkkinä alhainen GWP. Hiilidioksidin GWP-arvo on 1, mikä tekee siitä likipitäen täydellisen ainakin ympäristösyiden kannalta.
Tämä on varmaankin keskeinen syy, miksi monet autonvalmistajat ovat alkaneet suosia R744:ä F-kaasuasetuksen kiristymisen myötä.
Toiseksi hiilidioksidi (CO2) on luonnossa esiintyvä aine, mikä lienee omiaan vähentämään huolta ympäristö- ja terveysriskeistä ainakin verrattuna synteettisiin kylmäaineisiin.
Kolmanneksi: tehokkaasti toimiakseen R744-järjestelmä vaatii sangen korkeat paineet, minkä sanotaan olevan lähes ihanteellista sähkö- ja hybridiautojen ilmastointi- ja lämpöpumpputekniikoissa.
Neljänneksi tulevat saatavuus ja kustannukset. Hiilidioksidia on saatavilla laajasti, ja se on tutkituista hintatiedoista päätelleen edullisempaa kuin synteettiset ajoneuvoilmastointien kylmäaineet.
Lämpöpumppusovelluksia
R744 soveltuvuus sähkökäyttöisten ajoneuvojen ilmalämpöpumppusovelluksiin, joissa tarvitaan tehokasta lämmitystä ja jäähdytystä, on ilmeisen toimivaa.
Hiilidioksidi toimii tehokkaasti myös hyvin kylmissä olosuhteissa, mikä on sähköautojen kannalta tärkeää etenkin pohjoisessa ilmastossa.
Useat valmistajat, kuten BMW, Hyundai, Tesla ja Volkswagen, ovat alkaneet käyttää lämpöpumppujärjestelmiä, joissa R744:n ominaisuudet (korkea käyttöpaine ja tiivistyslämpötila) tukevat näiden laitteiden tehokasta toimintaa.
Toisaalta valittuun teknologiaratkaisuun liittyy myös korkeampia kustannuksia. Vaikka itse kylmäaine onkin edullista, ilmastointilaitteet, jotka kykenevät prosessoimaan suurempia paineita, ovat ainakin (aluksi) kalliimpia kehittää ja arvokkaampia tuottaa. Sama koskee myös R744-järjestelmän huoltolaitteita.
Evakuointi suoraan ulkoilmaan
Kylmäaineen R744 nopeasti laajeneva suosio osoittaa, että ajoneuvovalmistajat ja kylmäainemarkkinat ovat nopeasti mukautuneet tiukentuvaan sääntelyyn sekä kuluttajien kasvavaan ympäristötietoisuuteen.
Ilmastointihuollossa ajoneuvon R744-kylmäainekierron tyhjentäminen eli niin sanottu evakuointi tapahtuu päästämällä käytetty kylmäaine huoltolaitteen ohjaamana ulos. Tällä tavoin sitä ei ole tarpeen kierrättää kuten synteettisiä kylmäaineita.
Juha Kiiskinen JK- Textservice
Kirjoittajan arkisto- juha@textservice.fi