Kylmäainemolekyylien

Kylmäainemolekyylit, tunnetaan myös kylmäaineina tai refrigeranteina, ovat kemiallisia yhdisteitä, joita käytetään kylmätekniikassa lämmönsiirtoon. Niiden perusominaisuus on kyky haihtua ja tiivistyä alhaisissa lämpötiloissa ja paineissa. Tämä faasimuutosprosessin hyödyntäminen mahdollistaa lämmön siirtämisen yhdestä paikasta toiseen, esimerkiksi jääkaapissa tai ilmastointilaitteessa.

Historiallisesti kylmäaineina on käytetty monenlaisia aineita. Aluksi yleisiä olivat ammoniakki, rikki- ja hiilidioksidi. 1900-luvun alkupuolella kehitettiin kloorifluorihiilivedyt (CFC-yhdisteet), jotka olivat tehokkaita ja vakaa. Nämä kuitenkin osoittautuivat haitallisiksi otsonikerrokselle, minkä seurauksena niiden käyttö kiellettiin Montrealin pöytäkirjalla. Tämän jälkeen siirryttiin käyttämään osittain halogeenattua hiilivetyjä (HCFC-yhdisteet) ja nykyisin yhä enemmän fluorihiilivetyjä (HFC-yhdisteet) sekä luonnonmukaisia kylmäaineita, kuten hiilidioksidia ja hiilivetyjä.

Kylmäainemolekyylien valintaan vaikuttavat monet tekijät, kuten niiden termodynaamiset ominaisuudet, ympäristövaikutukset (otsonikato ja ilmaston lämpeneminen), turvallisuus (syttyvyys ja myrkyllisyys) sekä taloudellisuus. Tulevaisuudessa tavoitteena on kehittää entistä ympäristöystävällisempiä ja turvallisempia kylmäainemolekyylejä, jotka täyttävät samalla tehokkaan lämmönsiirron vaatimukset. Tutkimus kohdistuu erityisesti matalan GWP:n (Global Warming Potential) omaaviin aineisiin.