hipotetyczne pytanie: masz chrapkę na temat globalnego ocieplenia, więc właśnie zapłaciłeś $25,000, aby umieścić układ słoneczny na dachu domu. Jak zareagujesz na wiadomość, że został wyprodukowany z substancji chemicznej, która jest 17,000 razy silniejsza niż dwutlenek węgla jako przyczyna globalnego ocieplenia?
To może brzmieć jak czyjś pomysł na kiepski żart., Ale w zeszłym miesiącu, badanie z Scripps Institution of Oceanography poinformował, że trifluorek azotu (NF3), z globalnym ociepleniem potencjał 17,000, jest obecnie obecny w atmosferze na cztery razy oczekiwany poziom i szybko rośnie. Zastosowanie NF3 jest obecnie Boom, dla produktów z chipów komputerowych i płaskich ekranów LCD do cienkowarstwowej fotowoltaiki słonecznej, ekonomiczny i coraz bardziej popularny format energii słonecznej.
ponadto protokół z Kioto, który ogranicza liczbę gazów cieplarnianych do pół tuzina, nie obejmuje NF3., Ramowa Konwencja Narodów Zjednoczonych w sprawie Zmian Klimatu wymienia go obecnie wśród pięciu głównych nowych gazów cieplarnianych, które prawdopodobnie zostaną uwzględnione w następnej fazie regulacji o globalnym ociepleniu, po 2012 roku. I chociaż może to być uspokajające, sugeruje to również skomplikowany charakter problemu globalnego ocieplenia.
W rzeczywistości NF3 stał się popularny głównie jako sposób na ograniczenie globalnego ocieplenia. Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska zaczęła aktywnie zachęcać do stosowania NF3 w latach 90., jako najlepszego rozwiązania powszechnego problemu w produkcji komponentów do wszystkiego, od telefonów komórkowych po laptopy., Producenci w przemyśle elektronicznym wykorzystują komorę próżniową do wytrawiania skomplikowanych obwodów i do osadzania cienkiej warstwy pary chemicznej na powierzchni produktu. Część oparów nieuchronnie gromadzi się zamiast tego jako szklisty brud we wnętrzu komory.
UC Irvine naukowcy zauważyli, że NF3 jest jednym z najsilniejszych znanych gazów cieplarnianych i utrzymuje się w atmosferze przez 550 lat.
aby rozerwać tę warstwę crud i oczyścić komorę próżniową, producenci stosowali silne fluorowane gazy cieplarniane., Zwykły wybór, heksafluorometan lub C2F6 brzmi lepiej na początku niż NF3. Pod względem globalnego ocieplenia jest tylko około 12 000 razy gorszy niż dwutlenek węgla. Ale c2f6 jest trudny do rozbicia, a około 60 procent tego, co trafia do komory próżniowej, trafia do atmosfery. W przypadku NF3 szacunki sugerują, że w optymalnych warunkach, około 98 procent tego, co trafia do komory próżniowej, jest tam niszczone.,
kiedy przemysł półprzewodników ogłosił dobrowolne partnerstwo z EPA w celu zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych o 10 procent od poziomów z 1995 roku w latach 1999-2010, NF3 stał się technologią zastępczą z wyboru. Twórcy płaskich ekranów wkrótce ogłosili podobny program. W 2002 roku EPA przyznała nagrodę ochrony klimatu największemu producentowi NF3, firmie Air Products and Chemicals Inc z Pensylwanii., za pracę w zakresie redukcji emisji.
latem zeszłego roku gazeta o nazwie NF3 „brakujący gaz cieplarniany z Kioto” przyciągnęła powszechną uwagę prasy. Współautorzy Michał J., Prather i Juno Hsu z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine zauważyli, że NF3 jest jednym z najsilniejszych znanych gazów cieplarnianych i utrzymuje się w atmosferze przez 550 lat.
ale jeszcze w latach 90., kiedy negocjowano protokół z Kioto, NF3 był produktem niszowym o nieznanym potencjale globalnego ocieplenia (GWP). Tak więc NF3 został pominięty, co oznacza, że przemysł nie musi śledzić emisji, ani nawet raportować, ile NF3 jest rzeczywiście produkowany.
to pozostawiło miejsce na to, co czuło się jak ” flimflam.,”W wywiadzie dla Yale Environment 360 oszacował, że 20 lub 30 procent całkowitej produkcji NF3 kończy się w atmosferze-nie dwa procent przemysłu wydawało się sugerować. On i Hsu scharakteryzowali Air Products, tego samego producenta NF3, którego EPA uhonorowała, jako produkującego roczny ekwiwalent globalnego ocieplenia jednej z największych na świecie elektrowni węglowych.
zgodnie z nowym raportem, NF3 jest obecnie obecny w atmosferze w czterokrotnie większej ilości, a stężenia atmosferyczne rosną o 11 procent rocznie.,
nowy artykuł, opublikowany w Geophysical Research Letters w październiku, wypełnił luki w tym ponurym obrazie — i zagroził, że zmieni historię sukcesu emisji NF3 w katastrofę public relations. Ray Weiss i jego zespół badawczy w Scripps Institution of Oceanography poinformowali, że NF3 jest obecnie obecny w atmosferze w czterokrotnie większej ilości, przy stężeniach atmosferycznych wzrastających o 11 procent rocznie. Opierając się na rocznych szacunkach produkcji wynoszących 4000 ton, Weiss stwierdził, że około 16 procent obecnej produkcji kończy się w atmosferze.,
Corning Painter, wiceprezes Air Products, pochwalił pismo Weissa, ale twierdził, że” pod względem rzędu wielkości liczby są stosunkowo bliskie ” wcześniejszym szacunom. W liście do magazynu New Scientist tego lata malarz wydawał się sprawiać wrażenie, że ogólna emisja była w zakresie dwóch procent. „Ponad 20 lat badań i pracy z naszymi klientami wykazało, że mniej niż 2 procent NF3 jest uwalnianych do atmosfery” – napisał.,
ale w wywiadzie dla Yale Environment 360, Painter powiedział, że Air Products ma dwa procent emisji tylko w produkcji i pakowaniu gazu, choć powiedział, że tempo nadal spada. Powiedział, że globalna produkcja NF3 to w rzeczywistości 7300 ton rocznie. Biorąc pod uwagę liczby Weiss dla stężeń atmosferycznych, powiedział, że przełoży się to na ogólny wskaźnik emisji bliżej 8 procent, w tym produkcji, transportu i końcowego przeznaczenia.
uzyskanie reklamowanych wyników z NF3 zawsze wiązało się z nową drogą technologią o nazwie remote plasma cleaning., Rozkłada gaz w odległym pojemniku, a następnie wstrzykuje aktywny składnik, fluor, wraz z azotem, do komory próżniowej. Przy optymalnej konfiguracji proces niszczy prawie wszystkie NF3. Większe firmy dokonały zmiany na zdalne czyszczenie plazmy, gdy przestawiły się na nowsze narzędzia do produkcji, często kosztem. „Słychać, jak ludzie mówią:” przeszedłem z Hummera do Priusa. Spełniłem wszystkie moje dobrowolne zobowiązania” – powiedział malarz.
ale inne firmy trzymały się starszych narzędzi, po prostu zastępując C2F6 NF3., To podejście bandażowe nadal uwalnia około 20 procent NF3 do atmosfery. Painter twierdził, że zmagająca się gospodarka zmusi producentów do zamknięcia tych mniej wydajnych linii produkcyjnych, Zmniejszając Ogólną emisję. Jednak w październiku analitycy Global Industry oszacowali, że w ciągu najbliższych czterech lat produkcja NF3 wzrośnie do prawie 20 000 ton, z powodu rosnącego popytu w branży elektronicznej.
co więcej, nawet najnowszy sprzęt nie gwarantuje, że firma osiągnie optymalne wskaźniki emisji — na przykład w branży ogniw słonecznych., Cienkowarstwowe ogniwa fotowoltaiczne z Amorficznego Krzemu, produkowane przy użyciu NF3, są nieco mniej wydajne niż krystaliczne ogniwa słoneczne z krzemu, Dominująca technologia. Są one jednak tańsze w produkcji i oczekuje się, że dostarczą szybko rosnący udział w rynku energii słonecznej, zarówno do zastosowań na dużą skalę, jak i do zastosowań krajowych.
ponieważ cienkowarstwowa jest nową technologią, producenci zazwyczaj używają najnowszego sprzętu. Ale kompetentne źródło, które prosiło o pozostanie niezidentyfikowanym, odwiedziło niedawno cienkowarstwowych naukowców słonecznych w Azji. „Nie byli świadomi kwestii NF3., Używali zdalnej plazmy, ale używali też sporo NF3. Nie byli pewni, czy ustawili go na 98% zniszczenia. To nie było na ich radarze.”
najważniejsze jest to, że ” przemysłowi naprawdę nie można ufać za samoregulację.”Nie poznamy skali problemu, dopóki nie będziemy mieli uczciwego, prawnie wymaganego zgłoszenia.”Inną ważną lekcją ze sprawy NF3, według Weissa Scrippsa, jest to, że pomiary oddolne wymagane przez niektóre przepisy dotyczące globalnego ocieplenia nie wystarczą., Zastanawianie się, ile metanu produkuje krowa, a następnie sumowanie krów, może nie dać ci prawdy, jeśli chodzi o globalne ocieplenie. „Musisz zmierzyć z góry na dół i zobaczyć, co naprawdę leci w powietrze.”
praktyczna alternatywa dla NF3 już istnieje. Według Paula Stockmana z monachijskiego Linde Gas, fluor ma zerowy potencjał globalnego ocieplenia i nie ma czasu życia w atmosferze. Ale jest też wysoce toksyczny i reaktywny. Więc zamiast być wysyłane w butelkach takich jak NF3, musi być generowany na miejscu przy użyciu specjalnego sprzętu., Stockman, którego firma produkuje NF3, powiedział, że fluor stanie się niezbędny w produkcji cienkowarstwowej energii słonecznej, ponieważ szybsze czasy czyszczenia oznaczają znaczny wzrost wydajności.
tymczasem firma Air Products opowiada się za dodaniem NF3 do listy gazów cieplarnianych regulowanych w drugim okresie rozliczeniowym protokołu z Kioto, rozpoczynającym się w 2012 roku. Ale Prather uważa, że przemysł musi być bardziej szczery w kwestii produkcji i emisji NF3 zanim to nastąpi. Ogniwa słoneczne są jak każdy inny produkt, powiedział, w tym procesie produkcyjnym ma ślad globalnego ocieplenia., Ale nabywcy energii słonecznej prawdopodobnie będą szczególnie zaniepokojeni rozmiarem tego śladu-i nie tak zadowoleni, gdy dowiadują się, że to, co uważali za Priusa, jest naprawdę tylko Hummerem w środku.