Hypotetisk spørsmål: Du er heartsick om global oppvarming, så du har bare betalt $25,000 å sette en solenergi system på taket av ditt hjem. Hvordan du reagerer på nyheten om at det ble produsert med et kjemikalie som er på 17 000 ganger sterkere enn karbondioksid som en årsak til global oppvarming?
Det kan høres ut som noen oppfatning av en dårlig spøk., Men i forrige måned, en studie fra Scripps Institution of Oceanography rapportert at nitrogen trifluoride (NF3), med en potensiell global oppvarming på 17 000, og er nå tilstede i atmosfæren på fire ganger forventet nivå og raskt stigende. Bruk av NF3 er for tiden stor aktivitet, for produkter fra datamaskinen sjetonger og leiligheter-tv med Lcd-skjermer til thin-film solar photovoltaics, en økonomisk og stadig mer populære solenergi-format.
Videre, Kyoto-Protokollen, noe som begrenser et halvt dusin klimagasser, dekker ikke NF3., United Nations Framework Convention on Climate Change nå viser det blant fem nye store klimagasser sannsynlig å bli inkludert i neste fase av global oppvarming forordning, etter 2012. Og selv om det kan være betryggende, er det også antyder komplisert karakter av global oppvarming problem.
faktisk, NF3 hadde blitt populært i stor grad som en måte å redusere global oppvarming. Det AMERIKANSKE Environmental Protection Agency begynte aktivt å oppmuntre til bruk av NF3 på 1990-tallet, som den beste løsningen på et utbredt problem i å gjøre komponenter for alt fra mobiltelefoner til bærbare datamaskiner., Produsenter i elektronikkbransjen alle bruke et vakuum kammeret til etch, intrikate kretser og å sette inn et tynt lag av kjemisk damp på overflaten av et produkt. Noen av damp uunngåelig bygger opp i stedet som glassaktig crud på innsiden av kammeret.
UC Irvine forskerne noterte at NF3 er en av de mest potente klimagasser kjent og vedvarer i atmosfæren for 550 år.
for Å rive fra hverandre som lag av crud og ren vakuum kammeret, produsenter var ved hjelp av kraftige fluorerte klimagasser., Den vanlige valg, hexafluorethane, eller C2F6 lyder bedre enn ved første NF3. I global oppvarming form, det er bare om 12 000 ganger verre enn karbondioksid. Men C2F6 er vanskelig å bryte ned, og omtrent 60 prosent av hva som går inn i vakuum kammeret ender opp i atmosfæren. Med NF3, estimater foreslått at under optimale forhold, omtrent 98 prosent av hva som går inn i vakuum kammeret er ødelagt der.,
Så når halvleder industrien annonsert et frivillig samarbeid med EPA til å redusere klimagassutslipp med 10 prosent fra 1995 nivåer mellom 1999 og 2010, NF3 ble den nye teknologien valg. Produsenter av flat-tv viser snart annonsert et lignende program. I 2002, EPA ga en klimavern Prisen til den største NF3 produsent, Pennsylvania-baserte Luft Produkter og Kjemikalier Inc. for sitt arbeid i å redusere utslippene.
Deretter i fjor sommer, et papir ringer NF3 «the greenhouse gas mangler fra Kyoto» tiltrukket utbredt trykk oppmerksomhet. Co-forfattere Michael J., Prather og Juno Hsu av University of California i Irvine bemerket at NF3 er en av de mest potente klimagasser kjent og vedvarer i atmosfæren for 550 år.
Men tilbake i 1990-årene, når Kyoto-Protokollen ble forhandlet frem, NF3 var et nisje produkt av ukjent global warming potential (GWP). Så NF3 fikk igjen ut, betyr ikke noe krav for bransjen å spore utslipp, eller selv å rapportere hvor mye NF3 faktisk blir produsert.
Som forlot rommet for hva følte for å Prather som en «tullprat.,»I et intervju med Yale Miljø 360, han anslått at 20 eller 30 prosent av det totale NF3 produksjonen ender opp i atmosfæren, og ikke to prosent industrien hadde virket til å foreslå. Han og Hsu preget Luft Produkter, samme NF3 produsent som EPA hadde æret, som produserer den årlige global oppvarming tilsvarende av et av verdens største kullkraftverk.
Ifølge en ny rapport, NF3 er nå til stede i atmosfæren på fire ganger forventet mengden, med atmosfæriske konsentrasjoner stigende 11 prosent i året.,
En ny artikkel, publisert i Geophysical Research Letters i oktober, fylt i hull i denne glum bilde — og truet med å slå NF3 utslipp suksesshistorie i en pr-katastrofe. Ray Weiss og hans forskerteam ved Scripps Institution of Oceanography rapportert at NF3 er nå til stede i atmosfæren på fire ganger forventet mengden, med atmosfæriske konsentrasjoner stigende 11 prosent i året. Arbeider fra årlig produksjon anslag på 4000 tonn, Weiss skjønte at om lag 16 prosent av dagens produksjon er å ende opp i atmosfæren.,
Corning Maler, vice president i Luften Produkter, roste Weiss papir, men hevdet at «i form av størrelsesorden tallene er relativt tett» til tidligere anslag. I et brev til New Scientist magazine denne sommeren, Maleren hadde syntes å gi inntrykk av at de samlede utslippene var på to prosent utvalg. «Mer enn 20 års forskning og arbeid med våre kunder finner at mindre enn 2 prosent av NF3 er sluppet ut i atmosfæren,» skrev han.,
Men i et intervju med Yale Miljø 360, Maleren sa Luft Produkter har en to prosent utslipp pris bare for produksjon og emballasje gass, selv om han sa at prisen fortsetter å gå ned. Han sa global NF3 produksjon er faktisk 7,300 tonn årlig. Gitt Weiss ‘ s tall for atmosfæriske konsentrasjoner, sa han, det ville oversette til en samlet utslipp pris nærmere 8 prosent, inkludert produksjon, transport og sluttbruk.
Få annonsert resultater med NF3 alltid hengslet på en kostbar ny teknologi kalt ekstern plasma rengjøring., Det bryter opp gassen i en ekstern beholder, og deretter injiserer den aktive ingrediensen, fluor, sammen med nitrogen, i vakuum kammeret. Med optimal konfigurasjon, prosessen ødelegger nesten alle NF3. Større selskaper har gjort endringen til eksterne plasma rengjøring når de byttet til nyere fabrikasjons-verktøy, ofte med stor risiko. «Du kan høre gutta sier, ‘jeg har gått fra en Hummer til en Prius. Jeg har møtt alle mine frivillige forpliktelser,» sa Maleren.
Men andre selskaper fast med eldre verktøy, ganske enkelt bytte ut C2F6 med NF3., Denne Band-Aid tilnærming fortsatt utgivelser om lag 20 prosent av NF3 i atmosfæren. Maleren hevdet at de sliter med økonomien vil tvinge produsentene til å stenge disse mindre effektiv produksjon linjer, reduserer de totale utslippene. Men i oktober, Global Industry Analysts anslått at over de neste fire årene NF3 produksjonen vil øke til nesten 20.000 tonn, på grunn av økende etterspørsel i elektronikk industrien.
Dessuten, selv de nyeste utstyret ikke garantere at selskapet vil oppnå den optimale utslipp priser — for eksempel, i solcelle-industrien., Amorfe silicon tynn-film solar photovoltaic celler, produsert ved hjelp av NF3, er litt mindre effektiv enn crystalline silicon solar cells den dominerende teknologien. Men de er billigere å produsere og forventes å levere en raskt økende andel av solenergi markedet, for både store og nasjonale programmer.
Fordi tynn-film er en ny teknologi, produsenter generelt bruk det nyeste utstyret. Men en kunnskapsrik kilde, som har bedt om å være uidentifiserte, nylig besøkte tynn-film solar forskere i Asia. «De var ikke klar over NF3 problemet., De var ved hjelp av en ekstern plasma, men de var også med seg en bit av NF3. De var ikke sikker på at de hadde det satt opp riktig for 98 prosent ødeleggelse. Det var egentlig ikke på deres radar.»
Den nederste linjen, sa UC Irvine ‘ s Prather, er at «industrien kan virkelig ikke være klarert for selv-regulering.»Vi vil ikke kjenner omfanget av problemet «før vi har ærlig, lovpålagt rapportering.»Den andre viktige lærdommen fra NF3 tilfellet, i henhold til Scripps er Weiss, er at nedenfra-og-opp målinger som kreves av noen global oppvarming regler er ikke nok., Å finne ut hvor mye metan som en ku produserer, for deretter å legge opp kyrne, kan ikke gi deg bakken sannheten når det gjelder global oppvarming. «Du har for å måle fra toppen og ned, og se hva som faktisk kommer til luft.»
En praktisk alternativ til NF3 allerede eksisterer. Ifølge Paul Stockman av München-baserte Linde Gas, fluor har null potensiell global oppvarming, og ingen atmosfærisk levetid. Men det er også svært giftige og reaktiv. Så i stedet for å bli sendt i flasker som NF3, må det være generert på nettstedet ved hjelp av spesialutstyr., Stockman, som selskapet produserer NF3, sa fluor vil bli viktige i tynn-film solenergi produksjon, fordi raskere rengjøring ganger bety et betydelig løft i produktiviteten.
i Mellomtiden, Air Products sier den støtter å legge til NF3 til listen over regulerte klimagasser i Kyoto-Protokollen er andre engasjement periode, som starter i 2012. Men Prather mener industrien har behov for å få mer ærlig om NF3 produksjon og utslipp før da. Solceller er som alle andre produkt, sa han, i og med at det produksjonsprosessen har en global oppvarming fotavtrykk., Men solar kjøpere er sannsynlig å være spesielt opptatt av størrelsen på at footprint — og ikke så glad for å finne ut at det de trodde var en Prius er egentlig bare en Hummer på innsiden.