自然冷媒：通説とファクト（事実）の区別
いわゆる「自然」冷媒について：通説と事実
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通説：アンモニア冷媒が機器から漏れた場合、アンモニアは空気より軽く、浮いて拡散するため無害である。
ファクト（事実）：
アンモニア蒸気は空気より軽いため、時間経過とともに上昇して消散します。ただし、そうではない場合があります。相対湿度、温度、および風速によっては、危険な大気中濃度のアンモニアが地表近くに残る場合があります。低温と高い相対湿度によって、蒸気が地表近くに漂う可能性が高まります。有毒なアンモニア蒸気が凝集して保持される危険性がある風下の低地/くぼみには注意してください。
アンモニアの大量放出で発生する白煙は、プルーム(汚染物質)をみる指標としては不十分です。危険な大気中濃度のアンモニアは、目に見える白煙の外にも広がることがあります。
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通説：アンモニアを使用すると、他の冷媒より良質の氷を作ることができる。
ファクト（事実）：
スケートリンクの氷質は、水質、建物の状態、リンクスラブの温度の3つの要素でのみ決定されます。
典型的なリンク装置では、スラブの温度が床下の低温熱伝導流体（ブラインまたはグリコール）の流れによって制御されるため、氷の表面は（屋外または機械室にある）冷凍冷蔵機器内のあらゆる冷媒から物理的に隔離されています。つまり、リンクスラブからはブラインが見えるだけであるため、機器内でどのような冷媒が使用されているかを知る方法はありません。したがって、ブラインの温度と流れが適切な状態で維持されていれば、氷に問題はありません。
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通説：CO₂、炭化水素、アンモニアは「自然」冷媒である
ファクト（事実）：
「自然」はエンジニアリングや健全な科学に基づく言葉ではなく、マーケティングの流行語です。HVACR（暖房、換気、空調、冷凍冷蔵）業界で販売および使用されている冷媒グレードのCO₂、炭化水素、アンモニアは、自然から抽出されたものではありません。むしろ、それらは他のすべての冷媒と同様に工業プロセスを通じて製造されています。
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通説：地球温暖化係数（GWP）を考慮すると、「自然」冷媒は最適なソリューションである
ファクト（事実）：
GWPは冷媒選択における数多くの要素の一つにすぎません。米国暖房冷凍空調学会（American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers：ASHRAE）の冷媒とその責任ある使用に関する方針文書のセクション3.1で、次のように強調されています。「冷媒とそのシステムの選択は、エネルギー効率と性能特性、環境への影響、社員と公共の安全、経済的考慮事項といった全体的な分析に基づいている必要があります。冷媒は、GWP、動作圧力、燃焼性など、一つの要素に基づいて選択されるべきではありません。世界中の幅広いHVAC&R（暖房、換気、空調、冷凍冷蔵）用途とその要件により、これらのニーズを満たすための様々な冷媒が必要になります」
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通説：すべてのスーパーマーケットがCO₂を使用している
ファクト（事実）：
米国環境保護庁（EPA）のGreenChillパートナーによって報告された2019年の公開データによると、米国の設置冷媒に対するCO₂使用量の割合は1%未満でした。<1 %. Supermarket retailers have a variety of needs for existing and new stores and technology adoption trends vary by region. CO₂ is not a solution for existing system designs and requires purchase and installation of all new equipment. Supermarkets worldwide have had great success using retrofit refrigerants like 世界中のスーパーマーケットがOpteon™（オプテオン™）XP40（R-449A）のようなレトロフィット冷媒を使用して大きな成功を収め、低GWPを実現しつつ、持続可能性目標の達成に向けて順調に進んでいます。また、シームレスな運用を維持する必要のある性能、コスト、持続可能性を提供する手段として、新しいシステム構造を備えた超低GWPハイドロフルオロオレフィン（HFO）系ソリューションを模索する冷凍冷蔵機器の設計エンジニアとエンドユーザーが増加しています。
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通説：アンモニアはより効率的な冷媒である
ファクト（事実）：
冷凍冷蔵機器システムの効率は、主に設計、機器選定、動作条件によって決まります。実際、ふっ素系冷媒を使用する最新のシステムの多くは、アンモニア（R-717）施設と同等またはそれ以上の効率を備えています。現代の冷凍冷蔵機器システムの設計は、特にエネルギー効率を最適化する際に、絶えず革新と改善が行われています。冷凍冷蔵機器施設の性能を真に評価するには、システム、用途、地域、運用条件の具体的な詳細を考慮した、詳細かつ専門的なエンジニアリング分析が必要です。他の要素を考慮せずに単に冷媒を比較するという包括的な記述は、単純化しすぎており、不正確な結論を導く可能性があります。
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通説：CO₂は「自然」であるため漏れは重要ではない
ファクト（事実）：
CO₂システムは高圧で動作するため、停電やメンテナンス中に完全に電荷が失われる可能性が大幅に高くなります。実際、安全上の理由から、CO₂システムには緊急放電バルブが組み込まれており、必要に応じて電荷の放出を促します。米国で行われた2018年の調査では、約200の遷移臨界システムが非常に高い漏れ率（約48.3%）であることがわかりました。これは、各店舗が2年間で１年分の全電荷に相当する量を失っていることを意味します。
CO₂のシステム全体の電荷が失われると、資格のあるサービス技術者の空き状況や供給状況によっては、数時間以上、冷凍冷蔵機器の機能が失われる可能性があります。業務の混乱を避けるために、ほとんどの小売業者は、レシーバーを冷却するためのバックアップ冷凍冷蔵機器システムを設置したり、関連するシリンダーレンタル料金を支払って、CO₂システムの全電荷量をオンサイトに保管したりしています。これらの緩和策はすべて、所有者やオペレーターのコストを増大させます。
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通説：アンモニア冷媒は、製造拠点・工場または環境への影響がゼロである。
市場では「自然」冷媒とされていますが、冷媒グレードのアンモニアの製造には化石燃料が使用され、温室効果ガスの大きな要因でもあります。
https://globalfact.org/wp-content/uploads/2021/02/globalFACT-Ammonia-Infographic.pdf
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通説：CO₂に毒性はない
二酸化炭素の大量漏出は酸素を奪うため、窒息リスクを引き起こします。また、R-744の急性毒性暴露制限（Acute Toxicity Exposure Limit：ATEL）は30,000 ppmであり、これを越える暴露は短時間でも懸念材料となり得ます。
https://e360blog.emerson.com/co2-as-a-refrigerant-five-potential-hazards-of-r744/
いわゆる「自然」冷媒について：通説と ファクト（事実）
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通説：自然冷媒はFガスよりも環境への影響が少ない
ファクト（事実）：
自然冷媒で作動するシステムから排出されるライフサイクル全体の総排出量は、実際にはFガス（フッ素系冷媒）よりも多くなります。
ほとんどのFガス（フッ素系冷媒）は、CO₂のような「自然冷媒」よりも大気から早く除去されます。たとえば、100年間大気中に残るCO₂の30%は1,000年以上もの間環境に残ります。
サポートリソース：
Atmospheric Chemistry and Physics Journal（大気化学・物理学ジャーナル）、2013年
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通説：自然冷媒はFガス（フッ素系冷媒）よりもエネルギー効率がよい
ファクト（事実）：
多くの場合、「自然冷媒」はFガス（フッ素系冷媒）よりも多くのエネルギーを消費し、環境や気候目標に悪影響を及ぼす可能性があります。
CO₂は効率が非常に低い冷媒です。効率が低いとは、電気消費量が多く、その結果温室効果ガス排出量が多いことを意味します。現在、CO₂システムの効率を改善する軽減技術はありますが、そのほとんどは水やその他の天然資源を使用して効率を補う必要があります。
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通説：自然冷媒はFガス（フッ素系冷媒）よりも安全な冷媒である
ファクト（事実）：
プロパンやアンモニアなどの自然冷媒は、可燃性または毒性、あるいはこの両方の特性があり、わずかな人為的ミスが致命的になる場合があります。研究では、Fガス（フッ素系冷媒）のほうが本質的に安全であることが結論付けられています。
プロパンは燃焼しやすく、偶発的な漏洩時に蓄積したプロパンはカーペット上を歩いたときに放電される静電気でも発火することがあります。一方、ハイドロフルオロオレフィン（HFO）は発火に2,000倍のエネルギーが必要です。
アンモニアは、毒性が高く、漏洩したときの健康へのリスクがあることから、すでに使用が制限されています。アンモニアも可燃性であり、健康に深刻な害を与えるとみなされています。これは、アンモニアに肌、目、肺に対する腐食性があるためで、300ppm（の暴露でも生命や健康に危険を及ぼします。
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通説：HFOは、危険で環境に悪影響のあるTFAに分解される
ファクト（事実）：
一部のFガスはトリフルオロ酢酸（TFA）に分解されることがありますが、TFAは自然に発生する物質であり、環境で現在測定されている濃度と遠い将来に予測される濃度は、人の健康や環境に関する懸念の基準値を大きく下回っています。
環境に存在するTFAの量は（生態）毒物学的懸念となる基準値をはるかに下回っており、動物はTFAを簡単に排出でき、またTFAには食物連鎖での生物濃縮を防ぐ独自の性質があります。そのため、TFAは人や環境に脅威を与えるものではありません。
サポートリソース：
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通説：CO₂は、可燃性のリスクがなく、毒性の問題もないため、最も安全な選択肢である
ファクト（事実）：
CO₂には、他の「自然」冷媒がもたらす可燃性や毒性の問題はありませんが、窒息剤とみなされているほか、漏洩率が非常に高くなっています。
CO₂システムは高圧で動作するため、停電やメンテナンス中に完全に電荷が失われる可能性が大幅に高くなります。CO₂は、漏洩したときの漏洩速度が速く、即座の業務停止につながる場合があり、窒息剤であるため、用途によっては安全上のリスクも生まれます。また、CO₂は空気よりも重いため、狭い空間で漏洩すると、暴露した人に大きな危険が及びます。CO₂は、2%の濃度でも有毒であるとみなされます。
米国で行われた2018年の調査では、約200のCO₂システムが非常に高い漏れ率（約48.3%）であることがわかりました。これは、各店舗が2年間で1年分の全電荷に相当する量を失っていることを意味します。業務の混乱を避けるために、ほとんどの小売業者がバックアップ冷凍冷蔵機器システムや発電機を設置しており、最終的に所有者・オペレーターのコスト増につながっています。
サポートリソース：
米国農務省、Carbon Dioxide: Health Hazard Information Sheet（二酸化炭素：健康被害情報シート）
CO₂に切り替える前に考慮すべき5つの事実 -
通説：自然冷媒のほうが環境に優しい
ファクト（事実）：
「自然」はエンジニアリングや健全な科学に基づく言葉ではなく、マーケティング用語です。冷媒グレードのCO₂、炭化水素、アンモニアは、自然から抽出されたものではありません。これらは他のすべての冷媒と同様に工業プロセスを通じて製造されています。
「自然冷媒」は合成的に製造された同様の産業ガスで、1世紀以上前に導入され、正当な理由で広く中止されました。さらに、多くの場合、「自然冷媒」はFガスに比べてライフサイクル全体の排出量が多くなります。
サポートリソース：
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通説：「自然冷媒」はEUの気候目標達成に役立つ
ファクト（事実）：
Fガスは(フッ素系ガス)、EUの気候目標、戦略的自律性、イノベーション目標を達成する鍵となります。
Fガス(フッ素系ガス)は、化石燃料を用いた加熱・冷却ソリューションをエネルギー効率のよいソリューション（ヒートポンプの採用など）に変えることで、EUの目標を推進します。Fガス(フッ素系ガス)の利用が制限されると、採用が遅れ、移行コストが増加し、（使用に適さないシステムから）大量の廃棄材料が生まれ、欧州全体でヒートポンプの使用と導入が中断します。
厳格な研究により、Fガス(フッ素系ガス)は安全で、特定の代替品よりも望ましい選択肢であると認められています。プロパン、アンモニア、CO₂のようなすべての「自然冷媒」には、毒性、可燃性、高運用コストといった高いリスクがあり、それらのリスクを考慮するとEUの気候目標を達成するための実用的な選択肢にはなりません。
