CO2 có phải là sự lựa chọn cho chất làm lạnh tự nhiên?

Các lĩnh vực bán lẻ thực phẩm & chuỗi lạnh chuyển sang lựa chọn chất làm lạnh tự nhiên

Với sự quan tâm ngày càng tăng trong việc sử dụng các chất làm lạnh tự nhiên, điển hình là những chất có Tiềm năng nóng lên Toàn cầu (GWP) không lớn hơn 150 và với mục tiêu bảo vệ môi trường của chúng ta. Điều gì sẽ làm cho Carbon dioxide trở thành sự lựa chọn chất làm lạnh “tự nhiên” cho ngành bán lẻ thực phẩm, sản xuất thực phẩm, nhà máy chế biến thực phẩm và dây chuyền lạnh? Có một số cân nhắc quan trọng cần thực hiện khi đặt câu hỏi về việc sử dụng CO2 (R-744) làm khí làm lạnh cho các lĩnh vực này, chẳng hạn như: lợi ích môi trường, công nghệ hệ thống lạnh, quy định và tuân thủ, yêu cầu an toàn, điều kiện bảo trì và vận hành, công nghệ phát hiện rò rỉ chất làm lạnh.

Lợi ích môi trường của CO2

Các chất làm lạnh tự nhiên như Carbon dioxide, amoniac và hydrocacbon (Propane, Isobutane và Propylene), thường được sử dụng vì lợi ích môi trường vốn có của chúng. Với khả năng làm suy giảm tầng ôzôn (ODP) bằng không và GWP rất thấp đến không, chất làm lạnh tự nhiên được coi là sự thay thế tuyệt vời cho chất làm lạnh tổng hợp vì chúng ít gây ô nhiễm bầu khí quyển của chúng ta hơn. Đối với nhà bán lẻ hoặc nhà sản xuất thực phẩm, việc sử dụng chất làm lạnh tự nhiên như CO2 mang theo thông điệp tích cực về môi trường.

Quy định và tuân thủ

Việc sử dụng chất làm lạnh tự nhiên như CO2 cũng giúp giảm nhẹ việc công ty phải tuân thủ các quy định của địa phương. Nhắm vào chất làm lạnh có GWP cao như HFC, có nghĩa là người dùng thương mại hoặc cơ sở sử dụng CO2 làm chất làm lạnh không bắt buộc phải báo cáo thông tin cho các cơ quan quản lý. Điều này có nghĩa là không phải trả tiền phạt tốn kém cho việc rò rỉ chất làm lạnh và không tuân thủ, đồng thời loại bỏ mọi phạm vi báo chí tiêu cực tương ứng cho người dùng.

Yêu cầu về sức khỏe và an toàn

CO2 là một lựa chọn ngày càng hấp dẫn để sử dụng làm chất làm lạnh. Tuy nhiên, bất kể thiết bị được lắp đặt ở đâu, các hệ thống được sử dụng để phát hiện rò rỉ, luật pháp, bảo trì, hỗ trợ và thông báo môi trường, CO2 có thể gây ra mối nguy hiểm tiềm tàng cho sức khỏe con người khi nhìn thấy ở nồng độ cao.

Nồng độ CO2 đóng một chức năng quan trọng như một phần của giới hạn phơi nhiễm của Cơ quan Quản lý An toàn và Sức khỏe Nghề nghiệp (OSHA) nếu có sự cố rò rỉ. Các số liệu điển hình được OSHA quy định về phơi nhiễm CO2 là:

  • 5.000 ppm – Giới hạn Phơi nhiễm Nghề nghiệp (OEL)
  • 40.000 ppm – Nguy hiểm ngay lập tức đến tính mạng hoặc sức khỏe (IDLH)

Vì CO2 là một phần của không khí chúng ta hít thở (khoảng 0,04% hoặc 400 phần triệu) nên việc đo lường chất làm lạnh CO2 bị rò rỉ ở nồng độ thấp có thể là một thách thức, do mức nền tự nhiên của nó.

Vì hệ thống CO2 hoạt động ở áp suất cao hơn nhiều so với các hệ thống được sử dụng với các loại chất làm lạnh khác, chẳng hạn như hệ thống HFC DX, khi rò rỉ chất làm lạnh CO2 xảy ra, nó có xu hướng lấp đầy không gian nhanh hơn và trở nên thảm khốc hơn. Điều này có nghĩa là lượng môi chất lạnh bị thất thoát nhiều hơn và có thể gây gián đoạn việc buôn bán, tồn kho nhiều hơn hoặc thất thoát hàng trong kho, gây nguy hiểm đến tính mạng và sức khỏe. Tỷ lệ rò rỉ CO2 khi so sánh với chất làm lạnh HFC của chúng thường cao hơn nhiều.

Điều kiện bảo trì và vận hành

Mặc dù hệ thống làm lạnh CO2 được thiết kế để hoạt động ở áp suất cao hơn nhiều so với hệ thống HFC DX, nhưng nên xem xét chương trình bảo dưỡng để tiếp tục sử dụng, tránh hao mòn thiết bị. Những áp suất cao và hiệu suất tương đối thông qua quá trình loại bỏ nhiệt và giãn nở, đặt ra những thách thức cố hữu đối với hiệu quả của nó như một chất làm lạnh ở các điều kiện vận hành và áp suất cao này.

Cũng cần cân nhắc thêm, hệ thống CO2 đắt hơn các hệ thống HFC / HCFC DX tương đương do sử dụng các bộ điều khiển điện tử ở tất cả các thiết bị và các yếu tố phụ cần thiết để vận hành và điều khiển hệ thống CO2. Chúng có thể mang nhiều chi phí trả trước hơn so với loại hệ thống truyền thống. Do đó, việc biện minh tài chính từ quan điểm của nhà bán lẻ là một cân nhắc quan trọng đối với chi phí vốn ban đầu.

Công nghệ phát hiện rò rỉ chất làm lạnh

Công nghệ và thiết bị được sử dụng để phát hiện chất làm lạnh CO2 là một hệ thống hút khí, hút không khí từ các điểm lấy mẫu ở các khu vực khác nhau nằm ở khoảng cách lên đến 1200 feet hoặc đầu cảm biến cục bộ, sử dụng khuếch tán để phát hiện sự hiện diện của một chất khí. Cho dù công nghệ nào được áp dụng; Cảm biến hồng ngoại không phân tán (NDIR) là sự lựa chọn để cảm nhận CO2. Sự lựa chọn giữa cảm biến điểm và cảm biến hút là sở thích của người dùng, vì cả hai đều là công nghệ phù hợp để sử dụng và cảm biến hút sẽ luôn là giải pháp tốt hơn trong thời gian dài / vòng đời của hệ thống.

CO2 có phải là sự lựa chọn chất làm lạnh “tự nhiên” không?

Những lợi ích về môi trường của việc sử dụng CO2 làm chất làm lạnh lớn hơn nhiều so với rủi ro của việc sử dụng chất làm lạnh tổng hợp, tác hại tiềm tàng do phát thải chất làm lạnh và những rủi ro liên quan. Với khả năng làm suy giảm tầng ôzôn bằng không và khả năng nóng lên toàn cầu rất thấp, CO2 có thể là một tài sản tuyệt vời cho ngành bán lẻ thực phẩm, sản xuất, chế biến thực phẩm và các ứng dụng dây chuyền lạnh. Các nguyên tắc của chiến lược quản lý môi chất lạnh toàn diện vẫn được giữ nguyên. Chúng chỉ đơn giản được tinh chỉnh khi triển khai phát hiện rò rỉ cục bộ dựa trên đặc tính dễ cháy và độc tính của chất làm lạnh.

Với chiến lược quản lý môi chất lạnh hiệu quả cùng với hệ thống phát hiện rò rỉ, CO2 có thể cung cấp cho bất kỳ nhà quản lý điện lạnh hoặc nhà bán lẻ thực phẩm có tư duy tiến bộ với chi phí vận hành giảm, cải thiện thời gian hoạt động của hệ thống, bảo vệ nhân viên và trách nhiệm đối với môi trường.