Penyelidik di Institut Penyelidikan Tenaga Korea (KIER) telah membangunkan teknologi baharu untuk mengurai bahan pendingin R134a menggunakan sisa industri.
Teknologi ini mempunyai beberapa kelebihan alam sekitar yang berpotensi: Ia akan mengurangkan pelepasan gas rumah hijau, menggunakan produk sampingan industri toksik dan lebih cekap tenaga daripada kaedah pemusnahan HFC sedia ada.
Di Makmal Komposit Hidrogen KIER, pasukan penyelidik Dr. Lee Shin-geun berjaya menguraikan HFC R134a dengan kecekapan 99% dengan menggunakan "lumpur merah" sebagai pemangkin.
Bahan mentah lumpur merah buangan industri (kiri) Pemangkin lumpur merah dijadikan pelet (kanan)
Lumpur merah adalah hasil sampingan pengeluaran aluminium, mengandungi besi, aluminium dan silikon oksida, dan berwarna merah. Lebih daripada 200,000 tan dihasilkan setiap tahun. Pada masa ini, kebanyakan lumpur merah dilupuskan oleh tapak pelupusan, tetapi ia sangat beralkali dan mengandungi logam berat, yang boleh mencemarkan tanah dan air.
Secara tradisinya, R134a dirawat terutamanya dengan kaedah pembakaran dan plasma, tetapi pembakaran menghasilkan pencemaran sekunder, manakala kaedah plasma memerlukan suhu tinggi, menggunakan banyak tenaga dan meningkatkan kos peralatan. Untuk menangani masalah ini, pasukan penyelidik membangunkan teknologi penguraian pemangkin yang boleh beroperasi pada suhu yang lebih rendah daripada plasma. Mereka mendapati bahawa komponen logam seperti besi dan aluminium dalam lumpur merah boleh berinteraksi antara satu sama lain untuk membentuk pemangkin penguraian bahan pendingin yang kuat dan stabil.
Lumpur merah mempunyai struktur berliang, luas permukaan yang besar bagi setiap unit jisim dan kestabilan terma yang tinggi, yang membolehkan bahan tindak balas mengalir dengan cekap dan menghalang ubah bentuk fizikal dan kimia serta kerosakan kepada pemangkin. Selain itu, lumpur merah juga boleh berfungsi sebagai sokongan untuk menyediakan persekitaran yang kondusif untuk tindak balas pemangkin dan meningkatkan ketahanan dan aktiviti mangkin.
Untuk meningkatkan lagi kesan penguraian, pasukan penyelidik menggunakan proses rawatan haba yang mudah untuk menggalakkan interaksi komponen kalsium, silikon dan aluminium untuk membentuk bahan komposit trikalsium aluminat dan kalsium aluminium feldspar. Bahan ini biasanya digunakan untuk meningkatkan kekuatan simen. Ia boleh meningkatkan daya pengikatan zarah pemangkin dan mengembangkan kawasan tindak balas, dengan itu meningkatkan kesan penguraian.
Hidrogen fluorida yang dihasilkan semasa penguraian R134a bertindak balas dengan kalsium oksida untuk membentuk kalsium fluorida. Kalsium fluorida yang stabil secara kimia ini membentuk filem nipis pada permukaan mangkin, melindungi mangkin dan menghalangnya daripada gagal.
Pemangkin yang dibangunkan oleh pasukan penyelidik mengekalkan kadar penguraian yang tinggi melebihi 99% selama 100 jam, menunjukkan prestasi penguraian yang sangat baik. Melalui proses pengeringan dan penghancuran yang mudah, 1 kg pemangkin boleh dihasilkan setiap jam, yang sesuai untuk pengeluaran berskala besar.
Oleh kerana bahan mentah adalah sisa industri kitar semula, tiada kos, yang boleh mengurangkan kos pelupusan sisa dan mencipta pendapatan tambahan.
Dr Li Xingen berkata: "Lumpur merah ialah bahan beralkali kuat yang akan menyebabkan pencemaran serius apabila dilepaskan ke alam sekitar, tetapi belum ada teknologi rawatan dan kitar semula yang sesuai. Teknologi pembuatan pemangkin yang kami bangunkan bukan sahaja boleh mengitar semula sisa dan mengurangkan alam sekitar pencemaran, tetapi juga menguraikan penyejuk dengan kesan rumah hijau yang kuat."
