汽車空調的溫室氣體排放量
CFCs和HCFCs排放至大氣中會破壞臭氧層,已被蒙特婁議定書列管並管制其生產量和消費量;CFCs和HCFCs的排放同時會造成溫室效應,但蒙特婁議定書未管制其排放量,京都議定書亦未將其列為管制的溫室氣體。至於HFCs 和PFCs為CFCs與HCFCs的替代品,其臭氧層破壞潛勢為零,它們的排放僅會造成溫室效應,所以被京都議定書列為管制的溫室氣體。
美國自60年代初期,日本自70年代起大量製造汽車空調設備,當時使用的冷媒為CFC-12,歐洲汽車則是在1995年之後才開始加裝空調設備,使用的冷媒為 HFC-134a。全球使用CFC-12 冷媒的汽車自1990年的2.12億輛減少至2003年的1.19億輛;而使用HFC-134a冷媒的汽車於1992年上市70萬輛,至2003年增加至3.38億輛。預估到2015年全球有9.65億輛裝置空調設備的汽車,幾乎都使用HFC-134a。
2003年使用CFC-12冷媒的汽車其CFCs排放量約531公克/年‧輛(其中逸散量佔220公克/年‧輛),有些國家要求老舊汽車報廢前必須回收冷媒,除非這些冷媒被銷毀,否則遲早還是會排放至大氣中。2003年所有來自汽車空調冷媒CFC-12的排放量為514 MtCO2-eq/年(其中逸散量佔213 MtCO2-eq/年)。2003年使用HFC-134a冷媒的汽車其HFCs直接排放量約220公克/年‧輛(其中逸散量佔130公克/年‧輛)。2003年所有來自汽車空調冷媒HFC-134a的排放量為96 MtCO2-eq/年(其中逸散量佔56 MtCO2-eq/年)。目前以可拋式冷媒罐自行充填冷媒(do-it-yourself)其排放量較由專業維修人員充填多出1倍。
除直接排放外,啟動汽車空調設備會因為增加燃油而造成CO2間接排放,目前汽車工業採用的耗油測試和標準並無法確實評估增加多少燃油量,因為它會隨區域的氣候環境而改變。依氣候條件推估使用汽車空調約增加2.5~7.5%的耗油,在日本東京每輛車每年的間接排放為126公斤CO2,在美國鳳凰城為369公斤CO2。以平均每輛車每年排放250公斤CO2估算,2003年全球4.57億輛裝置空調設備的汽車其間接排放溫室氣體114 MtCO2-eq。
要減少汽車空調的溫室氣體排放有兩種選擇,一是改良現有的HFC-134a系統,一是改用GWP值較低的冷媒如 HFC-152a或 CO2。雖然碳氫化合物具有很低的GWP值且正確的使用會有很好的效率,但基於安全上的考量,汽車製造商和供應商選用的意願不高。改良式的HFC-134a系統已導入市場,每個系統增加的成本約24~36美元,包括更緊密的管線、壓縮機及維修閥等,所有這些措施是減少冷媒洩漏。最近的研究建議改良式HFC-134a系統每輛每年可以減少70 公克冷媒排放,較現有系統減少60%。又有幾個研究建議透過開/關的控制來代替連續開的標準操作,可改善能源使用效率,再加上車門和車頂的有效隔熱,可以減少30~40%的間接排放量,相當於30~40 MtCO2-eq。
HFC-152a已成功證明可用在汽車空調,它可以用在現有的HFC-134a系統上,但因HFC-152a具可燃性,所以要加裝安全裝置。和HFC-134a比較,HFC-152a可減少92%的直接排放。目前HFC-152a系統的能源效率顯示與改良式HFC-134a系統相當甚至更好,若為安全考量須加裝secondary loop裝置,但會降低其能源效率。不過整體而言,HFC-152a系統還是較HFC-134a系統的溫室氣體排放低。現階段HFC-152a系統商業化的障礙是可燃性的風險和全球的供貨量是否足夠。
(資料來源:Safeguarding the Ozone Layer and the Global Climate System,Intergovernmental Panel on Climate Change / Technology and Economic Assessment Panel;資料整理:工研院能環所 喻南華
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