Hypotetisk spørgsmål: Du er heartsick om global opvarmning, så du kun har betalt $25,000 til at sætte et solcelleanlæg på taget af dit hjem. Hvordan reagerer du på nyheder om, at det blev fremstillet med et kemikalie, der er 17.000 gange stærkere end kuldio ?id som en årsag til global opvarmning?
det kan lyde som nogens ID.om en dårlig vittighed., Men i sidste måned rapporterede en undersøgelse fra Scripps Institution of Oceanography, at nitrogentrifluorid (NF3) med et globalt opvarmningspotentiale på 17,000 nu er til stede i atmosfæren på fire gange det forventede niveau og hurtigt stigende. Brug af NF3 blomstrer i øjeblikket, for produkter fra computerchips og fladskærms-LCD-skærme til tyndfilm solcelle, et økonomisk og stadig mere populært solenergiformat.
desuden dækker Kyoto-protokollen, som begrænser et halvt dusin drivhusgasser, ikke NF3., De Forenede Nationers rammekonvention om klimaændringer opregner nu den blandt fem store nye drivhusgasser, der sandsynligvis vil blive inkluderet i den næste fase af global opvarmningsregulering efter 2012. Og selvom det kan være betryggende, antyder det også den komplicerede karakter af det globale opvarmningsproblem.faktisk var NF3 blevet populær stort set som en måde at reducere den globale opvarmning på. Den AMERIKANSKE Environmental Protection Agency begyndte aktivt at fremme brugen af NF3 i 1990’erne, som den bedste løsning på et udbredt problem i at gøre komponenter til alt fra mobiltelefoner til bærbare computere., Producenter i elektronikindustrien bruger alle et vakuumkammer til at ætse indviklede kredsløb og til at deponere et tyndt lag kemisk damp på overfladen af et produkt. Nogle af dampen opbygges uundgåeligt i stedet som glasagtig crud på det indre af kammeret.
UC Irvine-forskere bemærkede, at NF3 er en af de mest potente drivhusgasser, der er kendt og vedvarer i atmosfæren i 550 år.
for at rive det rålag fra hinanden og rense vakuumkammeret brugte producenterne kraftige fluorholdige drivhusgasser., Det sædvanlige valg, he .afluorethan eller C2F6 lyder bedre i starten end NF3. I global opvarmning er det kun omkring 12.000 gange værre end kuldio .id. Men C2F6 er svært at nedbryde, og omkring 60 procent af hvad der går ind i vakuumkammeret ender i atmosfæren. Med NF3 foreslog estimater, at under optimale forhold ødelægges omkring 98 procent af det, der går ind i vakuumkammeret der.,
Så da halvlederindustrien annoncerede et frivilligt partnerskab med EPA for at reducere drivhusgasemissionerne med 10 procent fra 1995-niveauet mellem 1999 og 2010, blev NF3 den valgte erstatningsteknologi. Producenter af fladskærmsskærme annoncerede snart et lignende program. I 2002 gav EPA en Klimabeskyttelsespris til den største NF3-producent, Pennsylvania-baserede Air Products and Chemicals Inc., for sit arbejde med at reducere emissionerne.
så sidste sommer tiltrak et papir, der kaldte NF3 “drivhusgas, der mangler fra Kyoto”, udbredt presseopmerksomhed. Medforfattere Michael J., Prather og Juno Hsu fra University of California i Irvine bemærkede, at NF3 er en af de mest potente drivhusgasser kendt og fortsætter i atmosfæren i 550 år.men tilbage i 1990 ‘ erne, da Kyoto-protokollen blev forhandlet, var NF3 et nicheprodukt af ukendt global opvarmningspotentiale (g .p). Så NF3 blev udeladt, hvilket betyder intet krav til industrien om at spore emissioner eller endda rapportere, hvor meget NF3 der faktisk produceres.
Det efterlod plads til, hvad der føltes at Prather som en “flimflam.,”I et intervie.med Yale Environment 360 vurderede han, at 20 eller 30 procent af den samlede NF3 — produktion ender i atmosfæren-ikke de to procent industri havde syntes at antyde. Han og Hsu karakteriserede Air Products, den samme NF3-producent, som EPA havde hædret, som at producere den årlige globale opvarmningsækvivalent for et af verdens største kulfyrede kraftværker.
ifølge en ny rapport er NF3 nu til stede i atmosfæren fire gange den forventede mængde, hvor atmosfæriske koncentrationer stiger 11 procent om året.,
Et nyt papir, der blev offentliggjort i Geophysical Research Letters i oktober, fyldt i huller i dette dystre billede — og truet med at slå NF3 emissioner succeshistorie i en public relations katastrofe. Ray .eiss og hans forskerteam ved Scripps Institution of Oceanography rapporterede, at NF3 nu er til stede i atmosfæren fire gange den forventede mængde, med atmosfæriske koncentrationer stigende 11 procent om året. Arbejde fra årlige produktion estimater på 4.000 tons, figuredeiss regnede med, at omkring 16 procent af den nuværende produktion ender i atmosfæren.,
Corning Painter, en vicepræsident hos Air Products, roste papereiss-papiret, men argumenterede for, at “med hensyn til størrelsesorden er tallene relativt tæt” på tidligere skøn. I et brev til ne.Scientist Maga .ine i sommer, Painter havde syntes at give indtryk af, at de samlede emissioner var i de to procent interval. “Mere end 20 års forskning og arbejde med vores kunder finder ud af, at mindre end 2 procent af NF3 frigives i atmosfæren,” skrev han.,
men i et intervie.med Yale Environment 360, Painter sagde Air Products har en to procent emissioner Sats bare i at producere og emballering af gas, selvom han sagde, at satsen fortsætter med at gå ned. Han sagde, at den globale NF3-produktion faktisk er 7,300 tons årligt. I betragtning af figureseiss ‘ tal for atmosfæriske koncentrationer sagde han, at det ville oversætte til en samlet emissionshastighed tættere på 8 procent, herunder fremstilling, transport og slutbrug.
Få de annoncerede resultater med NF3 altid hængslet på en dyr ny teknologi kaldet Remote plasma cleaning., Det bryder op gassen i en fjernbeholder og injicerer derefter den aktive ingrediens fluor sammen med nitrogen i vakuumkammeret. Med den optimale konfiguration ødelægger processen næsten alle NF3. Større virksomheder foretog ændringen til fjernplasmarengøring, da de skiftede til nyere fabrikationsværktøjer, ofte med stor udgift. “Du kan høre fyre sige:” Jeg er gået fra en Hummer til en Prius. Jeg har opfyldt alle mine frivillige forpligtelser, ” sagde Painter.
men andre virksomheder sidder fast med ældre værktøjer, blot at erstatte C2F6 med NF3., Denne Båndhjælpemetode frigiver stadig omkring 20 procent af NF3 i atmosfæren. Painter hævdede, at den kæmpende økonomi vil tvinge producenterne til at lukke disse mindre effektive produktionslinjer, hvilket reducerer de samlede emissioner. Men i Oktober vurderede globale industrianalytikere, at NF3-produktionen i løbet af de næste fire år vil stige til næsten 20,000 tons på grund af den stigende efterspørgsel inden for elektronikindustrien.
desuden garanterer selv det nyeste udstyr ikke, at en virksomhed opnår de optimale emissionshastigheder — for eksempel i solcelleindustrien., Amorfe silicium tyndfilm solcelleceller, fremstillet ved hjælp af NF3, er lidt mindre effektive end krystallinske silicium solceller, den dominerende teknologi. Men de er billigere at producere og forventes at levere en hurtigt stigende andel af solmarkedet til både store og indenlandske anvendelser.
da tyndfilm er en ny teknologi, bruger producenterne generelt det nyeste udstyr. Men en kyndig kilde, der bad om at forblive uidentificeret, besøgte for nylig tynde film solforskere i Asien. “De var uvidende om NF3-problemet., De brugte et fjernplasma, men de brugte også en hel del NF3. De var ikke sikre på, at de havde det oprettet rigtigt til 98 procent ødelæggelse. Det var ikke rigtigt på deres radar.”
bundlinjen, sagde UC Irvine ‘s Prather, er, at” industrien virkelig ikke kan stole på selvregulering.”Vi kender ikke omfanget af problemet”, før vi har ærlig, juridisk krævet rapportering.”Den anden vigtige lektion fra NF3-sagen er ifølge Scripps Weeiss, at de bottom-up målinger, der kræves af nogle globale opvarmningsregler, ikke er nok., At finde ud af, hvor meget metan en ko producerer, derefter tilføje op køerne, kan ikke give dig Jorden sandhed, når det kommer til global opvarmning. “Du skal måle fra toppen og ned og se, hvad der faktisk går i luften.”
et praktisk alternativ til NF3 findes allerede. Ifølge Paul Stockman fra M .nchen-baseret Linde Gas har fluor nul global opvarmningspotentiale og ingen atmosfærisk levetid. Men det er også meget giftigt og reaktivt. Så i stedet for at blive sendt i flasker som NF3, skal den genereres på stedet ved hjælp af specielt udstyr., Stockman, hvis firma fremstiller NF3, sagde fluor vil blive afgørende i tyndfilm solproduktion, fordi hurtigere rengøringstider betyder et betydeligt løft i produktiviteten.
I mellemtiden siger Air Products, at det understøtter at tilføje NF3 til listen over regulerede drivhusgasser i Kyoto-protokollens anden forpligtelsesperiode, der begynder i 2012. Men Prather mener, at industrien er nødt til at blive mere ærlig om NF3-produktion og emissioner inden da. Solceller er som ethvert andet produkt, sagde han, idet fremstillingsprocessen har et globalt opvarmningsfodaftryk., Men solkøbere vil sandsynligvis være særligt bekymrede over størrelsen på det fodaftryk — og ikke så glade for at finde ud af, at det, de troede var en Prius, virkelig bare er en Hummer på indersiden.