氟利昂是1930年发明的一种安全冷媒,它的出现使得空调和冰箱走进了千家万户。然而,人类也为这项发明付出了巨大的代价。臭氧层空洞和全球变暖等严峻环境问题都与氟利昂密切相关。
人类既畏寒又怕热,对舒适温度的追求贯穿整个文明发展史。不过,升温容易降温难,人类在百万年前就早已掌握了生火取暖的技术,但直到工业革命前,人们都缺少高效降温的方法,能利用的往往只有天然的冰块。
伴随着启蒙运动与工业革命的出现,人类的制冷技术逐渐有了突破。1756年,苏格兰医生威廉·卡伦观察到乙醚在挥发时具有冷却的效果,于是他利用这一原理,实现了人工制冰。随后,蒸汽机的发明让更多人开始研究热学。
20世纪20年代通用电气公司的冰箱广告,当时使用的冷媒普遍易燃或有毒。于是,人们迫切希望找到一种适用于家用电器的安全无毒的冷媒。通用电气和杜邦公司合作,聘请化学家托马斯·米基利领导该项目的研发。
CFC类化合物不易燃,化学性质稳定,但这只是在低层大气中的表象。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。
回顾人类历史,这样的全体赞同还是第一次。蒙特利尔议定书被国际社会公认为最成功的多边环境条约,一个重要原因在于确立了各国在臭氧层保护中“共同但有区别”的责任。
虽然严重破坏臭氧层的CFC类冷媒已被淘汰,“臭氧空洞”如今也不再是热搜,但好景不长,更新换代之后的氟利昂并没有从环保“黑名单”上移除,因为人们发现制冷装置还是加剧全球变暖的重要原因。
新一代对臭氧和气候变化更加友好的冷媒,在阻燃、毒性和使用成本等方面还存在着各种不同的缺陷,只能满足某些特定的需求。发展更加绿色环保且经济节能的冷媒和制冷技术,是全世界仍在持续探索的课题。