破坏臭氧层的“氟”，如何被人类逐步解决？

说到制冷剂，大家都不陌生，不就是氟利昂嘛。不过制冷剂可不止这么一种，只是其在我们日常生活中较为常见，所以大家比较熟悉。但是由于氟利昂对于环境有较大的危害，所以近些年来，制冷剂在不断地更新，以减少对环境的危害。

氟如何影响地球的大气层？

氟利昂大致分为三类，包括氯氟烃类、氢氯氟烃类、氢氟烃类。其中对臭氧层有破坏的是含有氯元素的氟利昂。当这类分子升到距离地面 20公里的平流层高度时，碳氯键(C-Cl)就会被强烈紫外线切断，释放出活性很强的游离氯原子。这个高度区域正是臭氧 （O 3 ） 集中的区域，因此也被称为臭氧层。游离氯原子可将臭氧分子转变为氧气 （O 2 ） 。在反应过程中，氯原子并没有被消耗掉，而是可以反复催化这个反应，因此一个氯原子可以破坏数千个臭氧分子。而近地面臭氧层又是我们地球的保护伞，所以这些氟利昂就相当于在破坏我们的保护伞，使得地球裸露在这强烈的紫外线中，就好比下雨天我们没有了雨伞，我们的身体也必然因此遭受到一些伤害，而后引发的疾病更是难以预测的。

正因如此，我们需要对制冷剂进行不断地改良，从而减少对环境的危害。当前我们主流运用的是第三代制冷剂，有R32、R125、R134a、R410a等。

有研究显示，第三代制冷剂在GWP上有着较大幅度的降低（GWP代表着对臭氧层的破坏程度），而第四代制冷剂则是在此基础之上又有了大幅度地降低，并趋近于无穷小。

因此，第四代制冷剂必然是我们努力的方向。在2022年中国制冷展上，霍尼韦尔携更环保、更高效、更安全的低全球变暖潜值（GWP）制冷剂系列产品亮相。实际上，欧美、日本等国家早在15年前就已在研究第四代制冷剂，各个专利早已被发达国家垄断，只有另辟蹊径才能做成自己的第四代制冷剂。

治“氟”的中国方案

中科院合肥物质科学研究院固体物理研究所团队突破“固态—固态”相变制冷材料研究的传统思维，提出“通过静水压驱动液—固相变实现制冷效应”（液态—固态）创新思想，在正构烷烃体系中获得室温庞压卡效应，为发展绿色环保的新型制冷技术开辟了新思路。

这一思路运用了物质相变时会产生大量的热量差。在制冷过程中，物质相变会产生大量的冷量，从而提高制冷效率，并且材料本身对环境几乎不造成危害。运用这种技术，我们就可以在制冷效果不降低的情况下大大减少制冷剂对环境的危害。

目前，中国正在开展最后一类ODS含氢氯氟烃(HCFCs)的淘汰和替代工作，并已实现2013年冻结、2015年削减10%和2020年削减35%的目标，正在向2025年削减67.5%的目标加速迈进。相信在第四代制冷剂的应用下，能够完成到2030年，制冷总体能效提升20%以上的目标，并积极响应双碳目标，为国际环境贡献自己的力量。