CFC là khí gì? Tác động của khí CFC đối với hiệu ứng nhà kính

Trước đây, khí CFC từng là lựa chọn phổ biến trong các thiết bị làm lạnh và điều hòa không khí. Tuy nhiên, với những tác động tiêu cực đến môi trường, loại khí này đã dần được thay thế bởi HFC. Vậy CFC là khí gì? Tại sao chúng lại gây hại và được thay thế? Hãy cùng KNA CERT khám phá chi tiết về khí CFC trong bài viết này và tìm hiểu những tác động của khí CFC đối với hiệu ứng nhà kính.

CFC là khí gì?

CFC hay còn gọi là Clorofluorocarbon là các hóa chất không độc hại, không cháy chứa các nguyên tử cacbon, clo và flo. Chúng được sử dụng trong sản xuất bình xịt khí dung, chất tạo bọt cho bọt và vật liệu đóng gói, làm dung môi và làm chất làm lạnh. CFC được phân loại là halocarbon, một loại hợp chất chứa các nguyên tử cacbon và nguyên tử halogen. 

Phân loại khí CFC

Các phân tử CFC riêng lẻ được dán nhãn bằng một hệ thống đánh số duy nhất. Ví dụ như tên gọi = CFC - 01234 - hậu tố. Trong đó:

• 0: số lượng liên kết đôi, bỏ qua nếu bằng 0
• 1: số nguyên tử C - 1, bỏ qua nếu bằng 0
• 2: Số nguyên tử H + 1
• 3: số nguyên tử F
• 4: số nguyên tử clo bị brom thay thế, luôn dùng với tiền tố "b" (b1, b2), bỏ qua nếu  bằng 0

Hậu tố trong hóa học được thêm vào tên gọi của các hợp chất để phân biệt giữa các đồng phân có cùng công thức phân tử, dựa trên cách sắp xếp các nguyên tử hoặc nhóm chức trong cấu trúc. Đồng phân không có hậu tố thường là dạng đơn giản nhất, có hiệu số khối lượng nhỏ nhất trên mỗi nguyên tử cacbon. Khi có nhiều đồng phân, hậu tố được sử dụng và sắp xếp theo thứ tự bảng chữ cái từ a đến z để đảm bảo tính hệ thống và rõ ràng. Tuy nhiên, nếu chỉ tồn tại một đồng phân duy nhất, hậu tố sẽ được bỏ qua để tránh sự phức tạp không cần thiết. Quy tắc này giúp đảm bảo tên gọi của các hợp chất tuân thủ chuẩn hóa quốc tế, tạo điều kiện thuận lợi cho giao tiếp khoa học và nghiên cứu.

Tổng số nguyên tử clo (Cl) được tính theo biểu thức: Cl = 2(C+1) - H - F. Ví dụ CFC-11 có một cacbon, không có hydro, một flo và do đó có 3 nguyên tử clo (CCl3F). Cụ thể CCl3F là CFC-11.

Ngoài ra, CFC còn gọi bằng những tên thông thường như CFCl2 hay còn gọi là freon 12 hay F12 - đây là hợp chất CFC phổ biến nhất. Ngoài ra, còn có CFC1F2 hay còn gọi là F22 và CCI4 hay CF4.

Nguồn gốc xuất hiện khí CFC

Cuối thế kỷ 19 và đầu thế kỷ 20, các tủ lạnh sử dụng khí độc như amoniac, metyl clorua, và lưu huỳnh đioxit làm chất làm lạnh. Những vụ rò rỉ khí độc đã thúc đẩy nghiên cứu tìm chất làm lạnh an toàn hơn. Năm 1928, Thomas Midgley Jr. tổng hợp CFC (chlorofluorocarbon), một hợp chất không độc hại, được sử dụng rộng rãi trong tủ lạnh, điều hòa không khí, và các sản phẩm khác dưới tên thương mại Freon.

CFC an toàn ở tầng khí quyển thấp nhưng bị phân hủy bởi tia UV ở tầng bình lưu, giải phóng clo, gây phá hủy tầng ôzôn. Tầng ôzôn bảo vệ Trái Đất khỏi bức xạ UV-B, và sự suy giảm ôzôn dẫn đến gia tăng bức xạ có hại, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sinh vật. Vào năm 1985, lỗ thủng ôzôn Nam Cực được phát hiện, chủ yếu do clo từ CFC và các phản ứng trong đám mây tầng bình lưu cực. Chính vì vậy, năm 1987, Nghị định thư Montreal được ký kết nhằm giảm sản xuất CFC và các hợp chất gây hại khác. Nhiều quốc gia đã loại bỏ sản xuất CFC vào năm 1996, ngoại trừ một số ứng dụng đặc biệt. Các chất thay thế như HCFC và HFC được phát triển, với HFC an toàn hơn vì không chứa clo và có thời gian tồn tại ngắn trong khí quyển.

Nhờ nỗ lực toàn cầu, nồng độ CFC đã giảm đáng kể, giúp phục hồi tầng ôzôn. Công trình nghiên cứu về tác động của CFC đến tầng ôzôn đã được vinh danh với Giải Nobel Hóa học năm 1995, nhấn mạnh vai trò của khoa học trong việc bảo vệ môi trường.

Nguồn phát thải khí CFC

• Tủ lạnh và máy điều hòa không khí: Chất làm lạnh là chất thải CFC phổ biến nhất. Nếu chất làm mát được sử dụng trong tủ lạnh, máy điều hòa không khí, ô tô không được xử lý đúng cách, nó sẽ rò rỉ CFC vào khí quyển. Chất làm mát sẽ bốc hơi hoặc ngấm vào đất, làm ô nhiễm cả hai bằng CFC.
• Halon máy bay: Ngành hàng không ở một số quốc gia vẫn đang sử dụng hệ thống chữa cháy bằng halon. Ngoài ra, đây là chất làm mát có chứa CFC. Cần phải thực hiện các biện pháp quyết liệt để xử lý hóa chất nguy hiểm này hoặc tái chế vật liệu.

• Bình xịt dạng khí dung: Bình xịt dạng khí dung và chất lỏng đẩy sử dụng khí chứa CFC. Ngành công nghiệp này đang dần sử dụng hydrocarbon ít gây hại hơn. Tuy nhiên, CFC có tuổi thọ từ 50 đến 100 năm, vẫn có tác động đến thiệt hại đã gây ra trong những thập kỷ trước.
• CFC độc hại: Nếu không có phương pháp đổ thải và quy trình tái chế phù hợp, các bình xịt và chất làm lạnh cũ và lỗi thời sẽ bị vứt ra môi trường ngoài trời. CFC rò rỉ từ chúng làm ô nhiễm môi trường hơn nữa.

Tác động của khí CFC đối với hiệu ứng nhà kính

Khí CFC là một trong những tác nhân chính gây phá hủy tầng ozon. Khi bay lên tầng bình lưu, dưới tác động của tia cực tím, các phân tử CFC bị phân hủy và giải phóng nguyên tử clo. Clo này phản ứng với các phân tử ozon (O₃), làm giảm lượng ozon trong khí quyển và dẫn đến hình thành "lỗ hổng ozon". Sự suy giảm tầng ozon khiến Trái Đất hấp thụ nhiều tia cực tím hơn, gây hại nghiêm trọng đến sức khỏe con người, bao gồm nguy cơ ung thư da, đục thủy tinh thể, và ảnh hưởng tiêu cực đến hệ sinh thái.

Ngoài tác động phá hủy tầng ozon, khí CFC còn gia tăng hiệu ứng nhà kính. Mặc dù chúng không trực tiếp hấp thụ bức xạ mặt trời, nhưng CFC là một loại khí nhà kính mạnh, có khả năng giữ nhiệt trong khí quyển hiệu quả hơn rất nhiều so với CO₂. Thực tế, một phân tử CFC có tác động gây hiệu ứng nhà kính mạnh gấp hàng ngàn lần so với một phân tử CO₂, mặc dù nồng độ của chúng trong khí quyển thấp hơn đáng kể.

Điều đáng lo ngại hơn là thời gian tồn tại dài của CFC trong khí quyển. Chúng có thể tồn tại từ hàng chục đến hàng trăm năm, khiến tác động tiêu cực của chúng kéo dài rất lâu, ngay cả khi việc sử dụng đã bị cấm tại nhiều nơi trên thế giới. Tính chất bền vững này khiến chúng tiếp tục góp phần làm trầm trọng thêm các vấn đề môi trường.

Hậu quả của khí CFC đối với biến đổi khí hậu là không thể phủ nhận. Sự gia tăng nhiệt độ do các khí nhà kính gây ra đã làm tan băng ở hai cực, dẫn đến dâng mực nước biển và gây ra các hiện tượng thời tiết cực đoan như bão lớn, hạn hán và lũ lụt. Sự mất cân bằng năng lượng trong khí quyển do CFC góp phần tạo ra không chỉ làm gia tăng hiệu ứng nhà kính mà còn khiến biến đổi khí hậu trở thành một vấn đề toàn cầu ngày càng nghiêm trọng.

Hy vọng rằng bài viết này của KNA CERT đã giúp quý độc giả hiểu được “CFC là khí gì?” Nếu doanh nghiệp muốn tìm hiểu thêm về các loại khí nhà kính, hãy liên hệ ngay với KNA CERT để được giải đáp.

• Trụ sở chính: Tầng 11, Tòa nhà Ladeco Building, 266 Đội Cấn, Ba Đình, Hà Nội
• Chi nhánh: Tầng 7, Tòa nhà Thủy Lợi 4, 205A Nguyễn Xí, Phường 26, Quận Bình Thạnh, TPHCM
• Facebook: https://www.facebook.com/KNACertification
• Hotline: 0968.038.122
• Email: salesmanager@knacert.com