Uuden jääkaapin kylmäaine on useimmiten tulenarkaa kaasua

Kotitalouksien tavallisimmissa kylmälaitteissa on nykyisin kylmäaineena erittäin herkästi syttyvää isobutaania. Palaviin kylmäaineisiin on siirrytty, koska ne ovat ilmastonsuojelun kannalta parempia.

kylmälaitteet
Työntekijöitä jääkaappitehtaalla.
Työntekijät viimeistelivät jääkaappeja Donfrostin tehtaalla Donetskissa, Ukrainassa 25. heinäkuuta.Valentin Sprinchak / AOP

Kuumana kesäpäivänä kylmälaitteet ovat arvossaan. Niiden toiminta perustuu useimmiten aineen olomuodon muutokseen.

– Kylmälaitteen lämmönsiirtimessä kylmäaine muuttuu nesteestä höyryksi, mikä sitoo lämpöä. Sitten on vuorossa kompressori, joka puristaa kylmäaineen niin, että se voi luovuttaa lämmön lauhduttimessa, jossa se muuttuu takaisin nesteeksi, opettaa aikuiskoulutuskeskus Edupolin koulutusalavastaava Matti Jokela. Hän on diplomi-insinööri ja vastaa muun muassa kylmäkoneasentajien opetuksesta.

Ongelmana kuitenkin on muun muassa se, että lämmön siirtoon käytettävillä aineilla on aina jostakin näkökulmasta huonoja ominaisuuksia.

Ensimmäisiin kuuluvan, muun muassa elintarviketeollisuuden yhä laajasti käyttämän kylmäaineen, ammoniakin, haittapuoli on myrkyllisyys. Silti sitä voi olla suuren meijerin, teurastamon tai pakastamon laitteissa kymmeniä tonneja.

Kodeissakin oli pitkään ammoniakkitoimisia, vuotaessaan vaarallisia jääkaappeja, mutta suurin osa niistä on jo poistettu käytöstä.

Paikallisen turvallisuuden näkökulmasta tekniikan riemuvoitto olikin aikanaan freoneina tunnettujen kylmäaineiden, kuten R12, käyttöönotto.

Turvallisuutta paikallisesti vai globaalisti?

Koska freonit kuitenkin tuhoavat ilmakehän otsonikerrosta, on niillä täytettyjen laitteiden pitäminen kaupan ja olemassa olevien laitteistojen täyttäminen kiellettyä. Korvaava aine piti löytää.

– Kotitalousjääkaapeissa ja pakastimissa on toistakymmentä vuotta käytetty kylmäaineena isobutaania. Isobutaani-jääkaappeja ja -pakastimia on valmistettu maailmanlaajuisesti noin miljardi kappaletta, Jokela arvioi.

Isobutaani on herkästi syttyvä kaasu. Tosin tavallisessa kotitalouskylmälaiteessa sitä on vain muutamia kymmeniä grammoja.

Otsonikerroksen suojelun jälkeen kylmäalan haasteeksi tuli ilmaston haitallista lämpenemistä edistävien HFC -kaasujen käytön vähentäminen. Jokelan johtopäätös kehityssuunnasta on selkeä.

– Tulevaisuudessa me käytämme kylmäaineena hiilidioksidia ja palavia kylmäaineita, hän sanoo.

Ilmaston lämpenemisvaikutusta mitataan yhdisteen niin sanotulla GWP-arvolla. Arvo saadaan vertaamalla aineen vaikutusta hiilidioksidiin, jonka GWP arvoksi on sovittu yksi.

– Se on ihan kemiaa: Jos me halutaan GWP-arvo alhaisemmaksi, mikä tarkoittaa että se on yhdiste joka ilmakehään joutuessaan hajoaa nopeammin, niin molekyylissä pitää olla enemmän vetyä. Ja kun vetyä lisätään molekyyliin, se tulee automaattisesti palavaksi. Pieni GWP-arvo HFC-aineissa tarkoittaa automaattisesti että se on palava kylmäaine.

Isoja investointeja kylmäkalusteisiin

Poistuviin kaasuihin kuuluun muun muassa Suomessa ja Euroopassa eniten käytetty kylmäaine on R404A.

– Nythän jo tilanne on hankala, hinnat ovat nousseet järjettömiksi ja kylmäaineista on jopa pulaa. Sitä voi olla helposti ison myymälän kylmälaitteistossa esimerkiksi 500 kiloa. Kun kaasun kilohinta voi olla jopa 200 euroa, niin jos se karkaa yön aikana pienestä putkivuodosta, se on kauppiaalle järjetön rahanmeno.

Käytöstä poistettavia kaasuja käyttäviä kylmäkoneistoja on korvattu hiilidioksiditekniikalla, mikä tarkoittaa myös kalusteiden vaihtoa. Helleoloissa hiilidioksidijärjestelmissä on vanhoja järjestelmiä paljon kovempi paine ja näin myös energiankulutus on suuri. Suomelle tyypillisissä nollan keleissä sen sijaan hiilidioksidijäähdytyksessä energiaa säästyy, mikä helpottaa kaluston uusinnan takaisinmaksua.

Investointi voi silti olla pienelle kauppaliikkeelle liian suuri.

– Kaikkein pahin skenaario on se, että suurin osa kaupoista joissa on R404A kylmäaineena, saattaa olla että muutaman vuoden päästä sitä ainetta ei saa ja elintarvikemyymälöitä joudutaan sen takia sulkemaan. Ei kukaan nälkää näe, mutta mökin muorille voi tulla 50 kilometriä pitempi kauppamatka, Jokela huokaa.

Kierrätettyjä kylmäaineita saa lisätä järjestelmiin vuoteen 2030 saakka. Toisaalta, nykyisten kylmäaineiden kierrättäminenkään ei välttämättä ole hyvä ratkaisu, jos vaihtoehtona on aineen muuttaminen vaarattomaksi ongelmajätelaitoksessa.

Kierrätyksessä myös kääntöpuolensa?

– Pelkonahan on, että kaikki kylmäaineet, jotka meillä tällä hetkellä on, kierrätetään niin kauan että viimeinenkin kilo on vuotanut laitoksista taivaan tuuliin, niin se ei varmaan ole se asia, mitä tässä on alun perin ajettu takaa, Jokela pohtii.

Myös uusimisten jättäminen viime hetkille voi olla tuhoisaa. Laitteita ja ammattitaitoisia tekijöitä ei välttämättä ole silloin kohtuuhintaan saatavilla. Jokelan mukaan uusimisissa ollaan vasta alkutaipaleella.

– Tästä voi tulla vielä uskomaton tarina jälkipolville kerrottavaksi, jos meidän ruokahuolto kärsii siitä. Tai vaikka yksittäiset kauppiaat, heidän elämäntyönsä saattaa valua hukkaan, jos joutuu sulkemaan kaupan jota kukaan ei halua enää ostaa.

Toisin pieniin myymälöihin voisi Jokelan mukaan sopia hiilidioksidin sijaan myös waterloop-tekniikka, jossa jokaisessa kylmäkalusteessa on oma propaania kylmäaineena käyttävä koneistonsa, mutta josta lämpö siirretään ulos erillisellä vesi-glykolikiertoisella järjestelmällä.

Huollon merkitys kasvaa

Kylmäainerajoitukset vaikuttavat myös muuhun jäädytys- ja lämpöpumpputekniikkaan. Pulaa on myös osasta niissä käytettävistä kylmäaineista.

Hyvällä huollolla vanhoissa laitteissa voi kuitenkin saada pidettyä sekä kylmäaineet sisällä että koneisto toimivana järjestelmän teknisen käyttöiän päähän.

Ammattilainen voi nykyisillä mittalaitteilla havaita jopa muutaman gramman suuruiset vuotuiset kylmäainevuodot. Isojen laitteistojen osalta tarkastukset ovat jopa pakollisia. Vuotuiset huoltotoimenpiteet olisivat silti hyödyllisiä pienemmillekin laitteille.

Muun muassa kosteiden helteiden aikana moni on saattanut saada ilmastointilaiteestaan vettä lattialle.

– Vuotojen tarkastamisen ohella kuuluu puhdistaa lämmönsiirtimet ja katsoa että tippuvesiputki on auki, etteivät tiivistyneet vedet valu jonnekin seinän sisälle, Jokela neuvoo.