Wat zijn F-gassen?

In deze blog hebben we het over één van de meest controversiële stoffen uit de koel- en klimaattechniek: F-gassen. Het is de energiedrager van de installatie. Het bloed van de airco en warmtepomp, maar ook een potentieel klimaatvervuiler van de hoogste categorie en de reden waarom de F-gassencertificering is ingesteld.

F-gassen of Fluorerende gassen zorgen voor het transport van warmte in een koelmachine en warmtepomp. De werking van koelmachine is gebaseerd op de verdamping en condensatie van koudemiddel zoals weergegeven in deze afbeelding.

 

Meer weten over de werking van een airco of warmtepomp? Lees dan dit artikel.

Niet elke stof is geschikt als koudemiddel, het ligt maar net aan op welke temperatuur het verdampt of condenseert. Neem als voorbeeld je koelkast thuis, deze staat afgesteld op een temperatuur van ongeveer 7°C. Het koudemiddel in de koelkast verdampt dus op een temperatuur net iets onder die 7°C.

In de begindagen van de koeltechniek introduceerde het Amerikaanse bedrijf Dupont als eerste F-gassen. Dit was rond 1920. Deze F-gassen werden destijds als zeer veilig beschouwd, zeker in vergelijking met de koudemiddelen die in de eerste koelmachines werden gebruikt (daterend uit 1890). Voor de F-gassen gebruikte stoffen als ammoniak, die erg giftig waren en zelfs de machines aanvraten.

Wat is het probleem met F-gassen?

De vroege F-gassen of chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK’s), bekend onder de handelsnaam freon, tastten de ozonlaag aan, waardoor de aarde werd blootgesteld aan gevaarlijke UV-straling. Deze is schadelijk voor zowel mens, dier als plant. Zonder de ozonlaag veroorzaken uv-stralen schade aan ogen, geven groeistoringen en kunnen huidkanker veroorzaken.

De eerste afspraken die grote consequenties hadden voor de koudetechniek werden gemaakt op de conferentie van Montreal in Canada, 1979. Speerpunt van deze conferentie was het terugdringen van het ozonprobleem. Daarin werd afgesproken dat alle CFK’s tegen het eind van 1995 zouden zijn uitgefasseerd. Dit verdrag staat bekend als het Montreal Protocol. Oude koudemiddelen werden vervangen door nieuwe, schonere en ozonvriendelijke fluorkoolwaterstoffen (HFK’s).

Maar dat was niet het einde van het probleem. F-gassen dragen bij aan het broeikaseffect. Ook de HFK’s. Er zijn koudemiddelen die duizend keer meer warmte opnemen dan dezelfde hoeveelheid CO₂.

Op een gegeven moment drong de noodzaak van klimaatverandering dieper tot ons mensen door. Daarom kwamen de meeste geïndustrialiseerde landen in 1997 wederom bij elkaar om afspraken te maken over broeikasgassen. Deze klimaattop vond plaats in de Japanse stad Kyoto, daarom kreeg het verdrag de naam Kyoto Protocol.

Naar aanleiding van het Kyotoverdrag is er een Europese wetgeving uitgevaardigd, namelijk de F-gassen verordening, waarbij het gebruik van F-gassen werd gereguleerd. Alleen gecertificeerde monteurs mogen handelingen verrichten aan machines met F-gassen.

Weer later, tijdens de klimaattop in Parijs in 2015, verklaarde de EU dat de productie van F-gassen tegen 2030 met 80% moet zijn verminderd. Een reductie die gelijk staat aan 70 miljoen ton CO₂.

Wat zijn de alternatieven voor F-gassen?

Veelvoorkomende koudemiddelen zijn bijvoorbeeld R134a en R404a. Deze zijn wereldwijd erkend en makkelijk verkrijgbaar. De keerzijde is dat het extreme broeikasgassen zijn. Ze leveren dus een bijdrage aan de opwarming van de aarde, oftewel Global Warming. Hieronder vallen de meeste koudemiddelen.

Om de mate van vervuiling, of opwarming aan te geven wordt de internationale afkorting GWP of Global Warming Potential gebruikt. Het is het opwarmingsequivalent ten opzichte van CO₂ over een periode van honderd jaar.

Chemische bedrijven produceren momenteel schonere koudemiddelen die we in de nabije toekomst gaan gebruiken, maar deze zijn nog niet gemakkelijk verkrijgbaar. Onderstaande tabel geeft de verschillende GWP-waardes aan.

De toekomst van koudemiddelen

De meeste alternatieve koudemiddelen hebben nog steeds een relatief hoog GWP. Om echt iets te veranderen moeten we overschakelen op natuurlijke koudemiddelen, zoals:

• Ammoniak (NH₃), met een GWP van 0;
• Kooldioxide (CO₂), met een GWP van 1;
• Koolwaterstof (HC), met een GWP van 3

Er zit alleen een addertje onder het gras. De GWP van natuurlijk koudemiddelen is dan wel erg laag, aan de andere kant zijn ze ofwel zeer giftig, licht ontvlambaar of hebben ze een lage energie-efficiëntie.

Ironisch gezien zijn het juist ammoniak en CO₂ dat we al gebruikte bij de eerste koelmachines eind 19^e eeuw. Juist omdat ze zo giftig of corrosief zijn, werden synthetische koudemiddelen of F-gassen geïntroduceerd ter vervanging. Nu draaien we het proces weer om.

Cursus F-gassen

Vanwege hun bijdrage aan het broeikaseffect moet iedereen die aan een machine werkt waar F-gassen in zitten, gecertificeerd zijn. Er zijn verschillende certificaten. Welk certificaat je moet hebben, ligt maar net aan de grootte van de installaties waar je aan gaat werken.

Ga je aan de slag met warmtepompen en airco’s of split-units in de utiliteitsbouw dan volstaat het F-gassen categorie 2 certificaat. Met dit papiertje ben je bevoegd om te werken aan machines met een koudemiddeleninhoud van 3 kg en een CO₂ equivalent van 5 ton.

Bij alle installaties daarboven heb je een F-gassen categorie 1 certificaat nodig. Denk hierbij aan industriële installaties, koel- en vrieshuizen of grote klimaatinstallaties voor kantoorgebouwen.

Bij installaties die op natuurlijke koudemiddelen draaien heb je geen F-gassen certificaat nodig. Dat komt omdat deze koudemiddelen geen effect hebben op het klimaat. Daar staat wel tegenover dat er andere gevaren aan kleven. Denk aan toxiciteit, brandbaarheid en hoge drukken. Ook voor deze koudemiddelen is een certificaat nodig. Het ACB-natuurlijke koudemiddelen certificaat.

Voor elk van deze certificaten hebben we een compleet trainingsprogramma geschreven waarbij je in een combinatie van theorie en praktijk (50/50) de kneepjes van het vak leert en zo helemaal klaar bent voor het examen. Met slagingspercentages die tegen de 90% aanliggen ben je zo goed als verzekerd van je certificaat.

Klik op één van de banners hieronder voor meer informatie over de desbetreffende training.