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围栏处的含氟气体

日期:2024-06-19

以下译文摘录自:

揭露氟化学制品生产部门未披露的排放

环境调查署 (EIA) 感谢纽约大学坦登工程学院城市系统博士教育教授兼主任 博士在审查本报告的 EIA 方法、方法论和分析时提供的重要见解和专业知识。

环境调查署 (EIA) 是一家独立的非营利组织,致力于识别、调查和实施解决世界上最紧迫的环境问题的解决方案。我们保护濒危的野生动植物、森林和全球气候,并致力于解决日益增长的全球需求和贸易与加速自然资源流失和物种灭绝之间的交叉问题。我们通过开展活动消除强效温室气体和提高制冷行业的能源效率,以及揭露相关的非法贸易,来减少气候变化的影响。我们利用我们的调查结果来推动新立法、改善治理并促进更有效的执法。在本报告中,有关设施生产活动和报告的排放的信息基于最佳的可用公开信息。

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位于路易斯安那州巴吞鲁日的霍尼韦尔公司 (NYSE: HON) 工厂围栏内的景色。

介绍

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氟化合物是上个世纪臭氧消耗的主要驱动因素,如今仍对气候和有毒污染造成影响。尽管《蒙特利尔议定书》已就控制这些物质达成全球协议,但其排放量目前仍呈令人担忧的上升趋势。这些气体的生产方式避免了其排放,这可能是这些排放中一个被忽视的重要因素。这些气体包括人类已知的一些最强大的温室气体和臭氧消耗物质。

EIA 在美国两家生产设施的围栏附近检测到了多种氟化气体,包括各种氢氟碳化物 (HFC)、氯氟碳化物 (CFC) 和氟烯烃 (HFO)。

本报告中介绍的调查案例研究使用便携式红外光谱气体检测仪演示了对氟化合物生产设施的排放进行围栏监测。红外光谱是一种成熟的识别和监测化学物质的科学方法,但迄今为止,其应用仅限于对氟气体排放的定向监测。EIA 在两家美国生产设施的围栏附近检测到了多种氟化气体,包括各种氢氟碳化物 (HFC)、氯氟碳化物 (CFC) 和氟烯烃 (HFO)。霍尼韦尔公司 (NYSE: HON) 的设施近年来并未在其强制性温室气体和有毒物质报告中报告检测到的几种 CFC 和 HFC,这表明该公司可能不知道这些排放或没有报告。这凸显了加强监测、核查和执法 (MRV&E) 机制的必要性,特别是针对氟化合物生产产生的排放。

最近发表的大气研究还估计,近年来,《蒙特利尔议定书》控制的含氟气体和其他相关物质的无意排放量约为每年 8.7 亿公吨二氧化碳当量 ()(见图 1)。这些排放与合法生产过程(包括作为《蒙特利尔议定书》豁免的生产用途的原料)以及已证实的非法生产和违反条约义务的行为有很大关系。

全球范围内已逐步淘汰的消耗臭氧层物质,特别是 CFC-11 的无意排放,被归咎于非法生产和使用,这凸显了改进《蒙特利尔议定书》的 MRV&E 制度的必要性,以确保持续逐步淘汰《议定书》管制的气体。

如果开展更有针对性的监测,就可以更早地发现并减少 CFC-11 的意外排放。

越来越明显的是,生产设施的排放量很大,但尚未得到充分量化、跟踪和控制。生产数据透明度不足,加上监测和验证方面的差距,导致这些可避免的排放仍然相对不为人所知。

国际社会和含氟化学品生产国必须加强对生产过程及其排放的监管、报告和监测。最后,考虑到生产氢氟烯烃原料的上游排放以及对持久性副产品未来生态和潜在毒性影响的担忧,所有行业都应消除对含氟物质的依赖,无论其对气候变暖的直接影响如何,只要有替代品可用或不需要使用它们。

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EIA 调查人员在巴吞鲁日的霍尼韦尔公司外设置了检测设备。

以下发现基于 2022 年和 2023 年美国两家氟化学产品生产设施的 EIA 现场采样。这些结果强调需要采取一致行动来监测和减轻氟化学产品生产中可避免的工业排放。

1. 对美国两家主要氟化学品生产商的生产设施附近的空气进行取样和分析,发现一系列氟化气体具有很强的全球变暖潜能值 (GWP) 和/或臭氧消耗潜能值 (ODP)。

2. 本案例研究中检测到的许多物质都与近期大气研究中发现的全球排放量上升有关,这些研究将氟化合物的生产和/或非法生产和使用与每年约 8.7 亿公吨二氧化碳当量的主要来源联系起来(见图 1)。

3. 在路易斯安那州巴吞鲁日的霍尼韦尔国际 ( ) 制造工厂中,检测到了三种不同类型的 CFC:CFC-13、CFC-113 和 CFC-114。这些都是全球禁用的高 GWP 臭氧消耗物质,除非用作生产其他化学品的原料或化学工艺助剂,否则其 GWP 值范围为 6,520 至 16,200。该工厂报告了 2017-2018 年的 CFC-13 排放量,但报告了 2019-2021 年的零排放量。截至撰写本报告时,该工厂尚未公开报告/提供 2022 年和 2023 年检测到的 CFC 数据。该工厂一直在报告 CFC-113 和 CFC-114,并且报告的 CFC 排放量近年来一直在增加。

4. 霍尼韦尔巴吞鲁日工厂还检测到了一系列 HFC,其中一些未在 2018-2022 年强制性温室气体报告中报告。EIA 在 2022 年检测到了 HFC-125 和 HFC-143a,但该工厂在 2022 年没有报告。HFC-32 和 HFC-134a 在 2023 年被检测到,但该工厂在前几年(2018-2022 年)没有报告。目前尚不清楚为什么这些化学物质被检测到但未在该工厂的报告中报告。

5. 科慕和霍尼韦尔的工厂也检测到了 HFO 和氯氟烯烃 (HCFO)。科慕位于德克萨斯州科珀斯克里斯蒂的工厂检测到了 HFO-,霍尼韦尔位于巴吞鲁日的工厂检测到了 HCFO- 和 HFO-;在这两种情况下,这些 HFO 都是在各自工厂生产的最终产品。虽然这些 HFO 对气候的直接影响较小,但它们被视为全氟和多氟烷基物质 (PFAS),可以降解为持久性副产品。尤其是 HFO-,会产生大量的三氟乙酸 (TFA)。TFA 是一种强酸,对水生生物、植物和人类有毒。

6. 现有技术可以扩大对所有氟化合物生产设施的排放进行有针对性的监测。

大气调查结果:不明原因排放量增加

最近的科学发现指出,全球排放量出现了一系列令人担忧的新高,这些排放量与含氟化学品的生产、非法生产和使用以及来源不明有关。大气探测显示,用于含氟化学品生产或作为副产品的多种化学品的排放量不断增加,包括 HFC-23、各种 CFC 和氢氯氟烃 (HCFC)、全氟环丁烷 (PFC-318) 和四氯化碳 (CTC)。考虑到已知的估计值后,这些排放的来源仍不确定,但这些物质中的大多数与生产过程有关,作为原料、化学中间体或副产品。

下图 1 显示了氟化气体和其他相关物质意外排放的最新科学估计,其中大部分受《蒙特利尔议定书》管制。总体而言,这些研究将每年约 8.7 亿吨(二氧化碳当量)的排放与氟化物生产过程、非法氟化物生产和使用或其他无法解释的意外来源联系起来。这相当于 200 多个燃煤发电厂的排放量,或与德国一年的排放量大致相同。

图 1:与生产、未知来源以及非法生产和使用相关的非预期排放的科学发现


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