Koeling terug naar de toekomst brengen

23 May 2023

Natural refrigerants to protect ozone layer

Terwijl de ijskappen op de noordpool en gletsjers wegsmelten, de zeespiegel stijgt en hele kustgebieden bedreigd worden door de opwarming van de Aarde, hebben natuurlijke koelmiddelen in industriële toepassingen een minimale impact op het milieu. En nu Europa vrijwel volledig afstand doet van traditioneel gebruikte gassen, bieden koelmiddelen van ammoniak, koolwaterstof en koolstofdioxide de meest energie-efficiënte en kostenbesparende alternatieven op hun synthetische tegenhangers.

Het krachtig aanpakken van klimaatverandering is een enorme uitdaging. Synthetische koelmiddelen, zoals fluorkoolwaterstoffen (F-gassen) — inclusief chloorfluorkoolstoffen (CFK’s), chloorfluorkoolwaterstoffen (HCFK’s) en chloorfluorkoolwaterstoffen (HFK’s) — beschadigen allemaal de ozonlaag en hebben een hoog global warming potential (GWP). Om de uitstoot van broeikasgassen (GHG’s) te verlagen, moeten synthetische koelmiddelen worden vervangen, vooral door bedrijven in de voedingsmiddelen-, dranken- en farmaceutische industrieën die veel energie vergen. 

GEA loopt voorop met technologische oplossingen die alternatieve natuurlijke koelmiddelen gebruiken om te helpen de milieudoelen voor de uitfasering van F-gassen te halen. Daarom heeft het Europese parlement nu gestemd om verdere wijzigingen van de F-gasverordening door te voeren waardoor fluorgassen in koel-, airconditioning- en warmtepompapparatuur in de komende 5 jaar volledig worden verbannen.

Onder leiding van de Commissie milieubeheer, volksgezondheid en voedselveiligheid (ENVI), zijn deze ambitieuze doelstellingen om F-gassen te elimineren voor Europa de drijfveer om tegen 2050 klimaatneutraal te zijn. Industrieën moeten natuurlijk koelmiddelen invoeren om aan deze voorschriften te voldoen, vooral met volgende generatie koelmiddelen, zoals HFO’s die afbreken in per- en polyfluoralkylstoffen (PFAS) die ook zullen worden verbannen.1

Een van de meest urgente embargo’s geldt voor stationaire koelkasten en vriezers voor commercieel gebruik (zelfvoorzienende apparatuur) — die al op 1 januari 2024 van kracht gaat — en andere soorten apparatuur die in de daaropvolgende januarimaanden tot 2028 zullen volgen. GEA helpt bedrijven over te schakelen naar natuurlijke koelmiddelen om hun GHG-emissies te beperken (Kyoto-protocol) en de ozonlaag te beschermen (Montreal-protocol) door het gebruik van F-gassen te staken en te voldoen aan de deadline van 1 januari 2028. Een woordvoerder van de EU merkte op: “Stationaire koeling vereist niet langer het gebruik van gefluoreerde broeikasgassen, aangezien natuurlijke koelmiddelalternatieven in overvloed beschikbaar zijn.”2

‘Low-charge koelmiddelen’ bieden goedkope koelcapaciteiten

Voor de bovengenoemde toepassingen is ammoniak het natuurlijke koelmiddel bij uitstek; het wordt zelfs al gebruikt om koelmiddelen te vervangen die worden uitgefaseerd. De meeste koelsystemen die synthetische koelmiddelen gebruiken, kunnen worden geconverteerd naar natuurlijke koelmiddelen, die milieuvriendelijk zijn en geen impact hebben op de opwarming van de aarde of afbraak van de ozonlaag.

“Het is zonder enige twijfel beter om in systemen te investeren die natuurlijke koelmiddelen gebruiken en die decennia meegaan — en voldoen aan de EU-voorschriften — dan om te vertrouwen op de kort meegaande synthetische alternatieven.” David Blankley, Director Management for Advanced Refrigeration bij GEA Heating & Refrigeration Technologies.

David Blankley, Director Management for Advanced Refrigeration bij GEA Heating & Refrigeration Technologies.

Beproefde koel- en verwarmingstechnologie kan innovatieve maatwerkoplossingen met ammoniak bieden. Deze zijn voldoende robuust voor elke toepassing, of het nu gaat om de koeling in een brouwerij of het pasteurisatieproces in een zuivelfabriek. Ammoniak is de meest kosteneffectieve en efficiënte optie voor alle types industriële apparatuur en wordt al in vele sectoren benut voor industriële koeling.

Waarom zou ammoniak de eerste keuze voor een natuurlijk koelmiddel zijn?

Je zou kunnen zeggen dat ammoniak een gas is waarmee je teruggaat naar de toekomst. Het is niks nieuws, maar juist al heel lang beschikbaar - en toch is het een uiterst moderne oplossing. ‘Low-charge ammoniak’ is de moderne term voor lagedruktechnologie met veel lagere totale eigendomskosten, die zich heeft ontwikkeld om te voorzien in de vereisten van de 21e eeuw. 

Ammoniak is volledig koolstofneutraal en, als zodanig, het perfecte — en duurzame — alternatief op andere koelmiddelen. Het is bovendien maar liefst 40% efficiënter voor wat betreft thermodynamica, waardoor het uitermate geschikt is voor warmtepomptoepassingen (nóg een duurzame technologie die GEA onderzoekt). Bovendien draagt ammoniak in vele verschillende processen bij aan de verlaging van de koolstofdioxide-emissies en biedt tegelijkertijd high-performance, energie-efficiënte koelings- en verwarmingsoplossingen.


KoelmiddelOPDGWP
Ammoniak (R717, NH3)00
Koolstofdioxide (R744, CO2)01
Koolwaterstoffen, zoals propaan (R290) of isobutaan (R600a)03
Ter vergelijking: R134a01430

Traditionele ammoniakinstallaties worden gezien als een vanzelfsprekende keuze in cruciale regio's als Europa, het Verre Oosten en de Verenigde Staten, wat blijkt uit het toenemende aantal producenten van voedingsmiddelen, distributiecentra en retailers met koelsystemen die zich bij deze trend aansluiten. Uit recente cijfers voor ‘low-charge ammoniakinstallaties’ in 2021 bleken de jaarlijkse groeicijfers in Europa, de VS en Japan met respectievelijk 11%, 13% en 24% te zijn toegenomen (bron ATMO Report).

Voor GEA is veiligheid een essentiële factor

GEA werkt al meer dan honderd jaar met op ammoniak gebaseerde systemen. En hoewel bepaalde gebruikers zich zorgen maken over het gebruik van deze alternatieve koelmiddelen, kunnen ze erop vertrouwen dat ervaren bedrijven zoals GEA alle benodigde veiligheids- en ventilatieapparatuur op deskundige wijze kunnen installeren om aan alle lokale voorschriften te voldoen. Bovendien staan onze volledig gekwalificeerde en getrainde serviceteams ervoor in dat al uw apparatuur volgens de hoogst mogelijke standaarden wordt onderhouden.

Positieve groei in ammoniak nader verklaard

Patrick Ackens, Senior Vice-President, Sales, bij GEA, legt uit waarom ammoniak de beste oplossing is voor industriële koeling, en waarom bedrijven voor ammoniak zouden moeten kiezen als effectieve natuurlijke vervanger van synthetische koelmiddelen. “Ammoniak kan in de natuur worden gevonden en is een van de goedkoopste koelmiddelen die verkrijgbaar zijn. Het is niet synthetisch en geen bijproduct van een proces, maar het is ozon- en klimaatvriendelijk en heeft een GWP van nul. Als toekomstbestendig natuurlijk koelmiddel heeft ammoniak ook een lange levensduur; daarom is het een geweldige investering in vergelijking met andere koelmiddelen die maar een jaar of 10 meegaan. Als je in ammoniak investeert, zijn je uitgaven veilig voor de komende 30 tot 40 jaar, of zelfs langer.”

Ammoniak: de beste keus als antwoord op milieuverplichtingen

Van land tot zee en van fabrieken tot stadsverwarmingssystemen, op ammoniak gebaseerde verwarmings- en koelsystemen kunnen vrijwel overal worden gebruikt. GEA heeft bijvoorbeeld tal van projecten opgeleverd die natuurlijke koelmiddelen gebruiken om zeevruchten aan boord van vissersschepen in te vriezen, te conserveren en op te slaan! In sectoren zoals de voedingsmiddelenindustrie, de scheepvaarsector en de farmaceutische industrie levert GEA energie-efficiënte systemen die tientallen procenten beter presteren dan systemen met synthetische koelmiddelen. Dit blijkt onder andere uit een aanzienlijk lagere energierekening, een van de grootste kostendrijvers in een bedrijfssysteem. 

Bovendien biedt de veelzijdigheid van ammoniak bij heel uiteenlopende temperaturen nieuwe kansen die verdergaan dan de traditionele markten. Het presteert beter dan andere koelmiddelen, aangezien dezelfde koeling wordt geleverd met een lager stroomverbruik en lagere systeemkosten.

In het licht van de ambitieuze nieuwe doelstellingen van de EU hebben organisaties niets te verliezen en alles te winnen door het inzetten van geavanceerde koeltechnologieën met natuurlijk koelmiddel. Ammoniak is niet alleen goedkoop en veilig, het is ook de beste keuze om bedrijfskosten en emissies verder terug te dringen. Ten slotte kan GEA elk bedrijf helpen bij het halen van zijn duurzaamheidsdoelen, in het kader van haar missie: Engineering for a better world.

Ammoniak

Wat is ammoniak?

Ammoniak (NH3) werd in de 18e eeuw geïsoleerd, maar is al bekend sinds de tijd van de oude Grieken, en werd lang geassocieerd met een kenmerkende doordringende geur. Dit natuurlijk voorkomende gas is kleurloos, giftig en wordt over het algemeen geproduceerd door de anaerobe ontbinding van plantaardige en dierlijke stoffen. Het is echter ook in de ruimte aangetroffen. De chemische samenstelling als een anorganische verbinding van stikstof en waterstof werd in 1785 vastgesteld en in 1807 werd ammoniak voor het eerst uit zijn elementen geproduceerd door Humphry Davy. Ammoniak werd in de jaren 50 van de 19e eeuw in Frankrijk voor het eerst als koelmiddel gebruikt en werd in de VS in de jaren 60 van de 19e eeuw voor de productie van kunstijs gebruikt. De eerste patenten voor ammoniakkoelmachines werden in de jaren 70 van de 19e eeuw ingediend.

GEA-oplossingen voor natuurlijke koelmiddelen

Neem contact met ons op

Ontvang nieuws van GEA

Blijf op de hoogte van GEA’s innovaties en verhalen door u in te schrijven op nieuws van GEA.

Neem contact met ons op

Wij zijn er om je te helpen! Met slechts een paar gegevens kunnen we je vraag beantwoorden.