说起温室气体，大家也许很陌生，其实我们身边就有一种最常见的温室气体——空调和冰箱里面的制冷剂。而2024年，又是对它们来说特别的一年。
从制冰到空调
在古代，夏天的冰从来都是奢侈品，而现代社会的人们已经完全无法想象没有空调和冰箱要怎么生活。在夏天获得冷源的神奇技术基于一个简单的物理原理：液体受热会变成气体，气体冷却又变回液体；同时气体的体积、温度和压力之间又有着相互制约的关系，如果给气体加压而不是冷却，它同样也会变成液体。这种吸热-压缩循环不断进行，我们就获得了冷气。
到如今，除了冰箱和空调，社会生活中已经有很多地方离不开制冷系统。比如你现在看到的这行文字，背后就少不了某个数据中心机房的制冷系统支持。
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从氟利昂到氢氟烃类
用于制冷循环的这种不断在气体和液体之间变化的东西我们称作制冷剂，或“工质”。那么什么物质能胜任这一位置呢？化学家们努力寻找，试过了许多物质，但总不太合适。找不到就自己创造，最终他们合成了一类物质来满足需求：氟利昂。
这是一类在来自石油的碳氢化合物中引入氯和氟元素形成的物质，化学上称为“氟氯烃”或“氟氯烷”，它们无色无味、没有腐蚀性，最初看起来是无害的。为了商业推广，厂商起了“氟利昂”这个名字。为了商业利益，更多的氟利昂被生产、被售卖。与此同时，也有更多类似结构、相似性能的物质被合成、被生产和推广使用，它们大多是碳、氢、氯、氟四种元素的组合，包括不含氢的CFC（氟利昂），含氢的HCFC，有氢但不含氯只有氟的HFC，以及只有氟和碳的PFC等等。这些元素、结构和性质都相似的制冷剂种类越来越多，人们甚至编制了一系列代号来称呼它们。
从臭氧空洞到温室效应
20世纪70年代，科学家们发现原本看似无害的氟利昂具有一项特殊的能力，它能在高空大气中不断消耗臭氧，只要一个来自CFC的氯原子就可以破坏成千上万的臭氧分子，这让地球赖以防晒的臭氧层逐渐变薄。1985年，南极臭氧层空洞被正式“确诊”。
为了地球的未来，在国际社会的共同努力下，一个在2065年修复臭氧空洞的方案逐渐成型，具体的做法只有一个：不再使用氟利昂，淘汰CFC。那么问题又回到了制冷行业：制冷剂要改用什么好呢？消耗臭氧的“真凶”是氟利昂当中的氯原子，因此初步的过渡方案是使用结构类似但多含一部分氢的HCFC类，这样氯原子的相对含量更少。进一步的办法是使用氟而不是氯来合成制冷剂，这就是现在广泛使用的HFC类。
但是新的制冷剂又带来了新的问题，人们很快发现，HFC类虽然不损害臭氧，但它们带来一种新的损害：温室效应。
从蒙特利尔议定书到基加利修正案
从蒙特利尔议定书到基加利修正案某种意义上HFC的大量使用是拯救臭氧层的副产物，所以作为淘汰氟利昂纲领文件的《蒙特利尔议定书》需要为这一部分温室效应负责。另一方面，《蒙特利尔议定书》是国际合作的一次非常成功的实践，迄今已取得淘汰99%消耗臭氧层物质(ODS)的成果，让它继续发挥作用无疑是更有效率的做法，于是《基加利修正案》诞生了。
2016年，《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》缔约方达成《基加利修正案》，旨在控制和减少HFCs的生产和使用。2021年4月中国正式接受《基加利修正案》。截至2023年10月，《基加利修正案》已获得155个国家批准。据预计，到2047年，各方若完成削减HFCs既定目标，将在2100年前减少4200亿吨二氧化碳排放，有助于在2100年前避免全球升温0.3摄氏度至0.5摄氏度。
2024年是对HFC控制非常重要的一年。根据《基加利修正案》有关规定，包括中国在内的主要发展中国家需在2024年将HFCs生产和使用量冻结在基线值。我国已于2023年11月发布《2024年度氢氟碳化物配额总量设定与分配方案》，确定2024年我国HFCs生产配额总量为18.53亿吨二氧化碳当量（tCO2），内用生产配额总量为8.95亿tCO2、进口配额总量为0.1亿tCO2。
从氟利昂到氢氟烃类
制冷业使用HFC导致的碳排放占全球排放量的10%。随着《基加利修正案》的落实，全球范围内更多新制冷剂、新设备被发明，新一代不含氯、不含氟的制冷剂正在逐步替代、普及，例如我国市场中的新售冰箱已全部使用异丁烷（R600a）。但是仍有许多旧有的设备或工业用途的设备还在使用HFC制冷剂。
对于我们每一个普通人来说，应该在采购时对含有HCFCs、HFCs的冰箱和空调说“不”。对已经使用着HFC的旧设备，需要正确维护和保养、以确保制冷剂不泄漏；设备维修和丢弃时，要选择有能力的业者，避免HFC进入大气。减少HFC气体，控制温室效应，每个人都可以为保护地球出一份力！
参考资料：ozone.org.cn; mee.gov.cn；
《制冷和热泵低碳发展导论》,江亿,中国科学技术出版社
《非二氧化碳温室气体减排技术发展评估与展望》,非二氧化碳温室气体减排技术发展研究组,中国科学技术出版社