フッ素系ガス

フッ素化ガス（Fガス）は、フッ素を含むガスのグループです。いくつかの種類に分かれており、主なものはハイドロフルオロカーボン（HFC）、パーフルオロカーボン（PFC）、六フッ化硫黄（SF6）です。これらは、冷凍、空調、ヒートポンプ、消火、電子機器、航空宇宙、マグネシウム産業、フォーム、高電圧スイッチギアで使用されています。これらは地球温暖化の可能性が高い温室効果ガスであるため、使用は規制されています。^[1]

Fガスの種類

最も一般的なFガスはハイドロフルオロカーボン（HFC）で、水素、フッ素、炭素が含まれています。これらは、商業用冷凍、工業用冷凍、空調システム、ヒートポンプ機器、泡、消火剤、エアロゾル推進剤、溶剤の発泡剤など、さまざまな用途に使用されています。HFC-134a（ 1,1,1,2-テトラフルオロエタン）は、2015年現在、地球の大気中に最も多く存在するHFCとなっています。^[2]

パーフルオロカーボン（PFC）は、フッ素と炭素からなる化合物です。電子機器、化粧品、製薬業界で広く使用されているほか、他のガスと組み合わせて冷凍庫にも使用されています。PFCは過去に消火剤として広く使用されており、古い防火システムでは現在でも使用されています。また、アルミニウムの製錬プロセスの副産物でもあります。PFC-14（四フッ化炭素- CF ₄）は、2015年現在、地球の大気中に最も多く存在するPFCとなっています。^[2]

六フッ化硫黄(SF _{6 ) は、主に}アーク抑制ガスおよび絶縁ガスとして使用されます。高電圧スイッチギアに使用され、マグネシウムの製造にも使用されます。

三フッ化窒素（NF _{3 ）は、主に}マイクロエレクトロニクス製造用のエッチング剤として使用されます。

使用履歴

HFCは、クロロフルオロカーボン（CFC）やハイドロクロロフルオロカーボン（HCFC）などの物質の代替として1990年代に開発されました。これらの物質はオゾン層を破壊することが判明したため、 1987年にモントリオール議定書が批准され、世界的に段階的に廃止する規定が設けられました。

PFC と SF _{6 は}モントリオール議定書以前からすでに使用されていました。

NF _{3 の}使用は、マイクロエレクトロニクス製造産業の急速な拡大に伴い、1990 年代以降増加しています。

Fガスの環境への影響

F ガスはオゾン層に優しく、エネルギー効率を高め、毒性と可燃性が低いため、一般人が使用しても比較的安全です。ただし、ほとんどの F ガスは地球温暖化係数(GWP) が高く、化学プロセスによる除去がほとんど不可能なものもあります。放出されると、HFC は数十年間大気中に留まり、PFC と SF _{6 は}どちらも数千年間大気中に留まる可能性があります。

Fガス、CFC、HCFCの大気中総濃度は、これらのガスの生産と工業規模での使用が始まった20世紀半ば以降、急速に増加しています。2019年現在、これらの不自然な人工ガスは、長寿命の人為的温室効果ガスによる直接放射強制力の約10分の1を占めています。^[3]

Fガスは、気候変動の緩和を目的とした多くの用途で使用されており、大気加熱に対するさらなる正のフィードバックを生み出す可能性があります。たとえば、冷蔵システムや空調システムは、温暖化する環境下で人間によってますます利用されるようになっています。 ^[4] 同様に、化石燃料の代替品によって推進される電気インフラの拡張は、SF ₆の需要増加につながっています。^[5]このようなタイプのFガス生産の最近の積極的な（5％以上のCAGR）年間成長傾向が、GWPおよび/または大気漏洩の相補的な削減なしに将来も続く場合、その温暖化影響は、年間成長率が約2％未満で推移している CO ₂およびCH _{4にすぐに匹敵する可能性があります。}

Fガスの規制

国際レベル

モントリオール議定書はHCFCの段階的廃止を規制しているが、2016年後半にモントリオール議定書に基づくキガリ改正が署名され、CFCガスの段階的廃止が義務付けられるまで、HFCの規制に関する国際合意はなかった。HFCの制御に対する世界的なアプローチを開発するための取り組みが進行中である。最近では、これは「リオ+20」国連持続可能な開発会議の成果の一部として、世界的な段階的削減への支持宣言という形をとった。^[6]

米国レベル

米国では、Fガスの規制は、環境保護庁の温室効果ガス対策全般の管轄下にあります。^[7]米国は、メキシコおよびミクロネシア連邦と共同で、2030年までにHFCを段階的に削減する提案を提出しました。米国技術革新製造法は、キガリ改正法に準拠して、2035年までにHFC冷媒の生産と消費を85％削減することを義務付ける連邦法です。^[8]

EUレベルの規制

F ガスの潜在的な地球温暖化効果に対抗するため、また EU の京都議定書の公約の一環として、欧州連合は 2006 年に F ガスの使用を規制する 2 つの法律を可決しました。F ガス規制 (EC) No 842/2006 と移動式空調機器指令 2006/40/EC です。F ガス規制は、F ガスの封じ込めと回収に基づくアプローチを採用し、F ガスを使用する者に対して報告、トレーニング、ラベル表示の義務を課しています。

2011年9月26日、欧州委員会は、ドイツの環境研究機関であるエコ・ルシェルシュに委託した分析研究の結果を基に、規制の適用、影響、妥当性に関する報告書を発表しました。アルミネス・エネルギー・プロセスセンターとエネルギー研究革新工学（ERIE）が実施したさらなる研究では、封じ込め対策を改善し、GWPの高い冷媒からGWPの低い冷媒への切り替えを加速することで、最大60％の排出量削減を達成できることがわかりました。^[9]

2012 年 11 月 7 日、欧州委員会は F ガス規制の改正案を発表しました。2013 年 12 月、欧州議会と EU 理事会は改正された規制の条文に合意し、2015 年 1 月 1 日から適用されることになりました。

中国

中国では、政府による排出量削減策がいくつか講じられているものの、SF6に関する規制は現在ありません。このガスの排出量は現在、中国（および国連気候変動枠組条約で非附属書Iと定義されている他の国々）で増加傾向にあり、「電力需要の急速な拡大と再生可能エネルギー技術の急速な導入による」ものです。中国では、その排出量はオランダやナイジェリアの温室効果ガス総排出量に迫っています。^[10]

参照

参考文献

^ 「フロンガスとは何か？」Netregs。スコットランド環境保護庁、北アイルランド環境庁、北アイルランド農業・環境・農村地域省。 2024年4月2日閲覧。
^ ab 「気候変動指標 - 大気中の温室効果ガスの濃度 - 図4」。米国環境保護庁。2016年6月27日。 2020年9月26日閲覧。
^ ab Butler J. および Montzka S. (2020)。「NOAA 年間温室効果ガス指数 (AGGI)」。NOAA地球モニタリング研究所/地球システム研究研究所。
^ 「冷媒市場規模は2025年までに303億7000万ドルに達する / CAGR: 5.3%」。Grand View Research。2018年1月31日。
^ Mark Williams (2020-09-13). 「六フッ化硫黄市場は2020-2027年にかけて世界中で活況を呈している」。The Daily Chronicle。
^ 「私たちが望む未来 - 国連持続可能な開発会議の成果文書」（PDF）。国連。2012年6月22日。39ページ。
^ 「温室効果ガス排出量」Epa.gov. 2015年11月17日。 2020年9月26日閲覧。
^ 「HFCSの段階的削減：AIM法 - 米国上院環境公共事業委員会」www.epw.senate.gov 。 2023年5月1日閲覧。
^ 「アーカイブコピー」（PDF）。 2013年7月20日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2013年1月14日閲覧。{{cite web}}: CS1 maint: アーカイブされたコピーをタイトルとして (リンク)
^ An, Minde (2024年3月5日). 「大気観測から推測される中国における六フッ化硫黄排出量の持続的増加」Nature Communications . 15. 2024年4月2日閲覧。

外部リンク

欧州委員会
エリア
アサーコム
欧州委員会
環境調査局
エペ
ユーロベント
ユーラモン
イカルマ

[1] 「フロンガスとは何か？」Netregs。スコットランド環境保護庁、北アイルランド環境庁、北アイルランド農業・環境・農村地域省。 2024年4月2日閲覧。

[epaghg-2] 「気候変動指標 - 大気中の温室効果ガスの濃度 - 図4」。米国環境保護庁。2016年6月27日。 2020年9月26日閲覧。

[noaa_aggi-3] Butler J. および Montzka S. (2020)。「NOAA 年間温室効果ガス指数 (AGGI)」。NOAA地球モニタリング研究所/地球システム研究研究所。

[4] 「冷媒市場規模は2025年までに303億7000万ドルに達する / CAGR: 5.3%」。Grand View Research。2018年1月31日。

[5] Mark Williams (2020-09-13). 「六フッ化硫黄市場は2020-2027年にかけて世界中で活況を呈している」。The Daily Chronicle。

[6] 「私たちが望む未来 - 国連持続可能な開発会議の成果文書」（PDF）。国連。2012年6月22日。39ページ。

[7] 「温室効果ガス排出量」Epa.gov. 2015年11月17日。 2020年9月26日閲覧。

[8] 「HFCSの段階的削減：AIM法 - 米国上院環境公共事業委員会」www.epw.senate.gov 。 2023年5月1日閲覧。

[9] 「アーカイブコピー」（PDF）。 2013年7月20日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2013年1月14日閲覧。{{cite web}}: CS1 maint: アーカイブされたコピーをタイトルとして (リンク)

[10] An, Minde (2024年3月5日). 「大気観測から推測される中国における六フッ化硫黄排出量の持続的増加」Nature Communications . 15. 2024年4月2日閲覧。