Хранилище ледяных кернов, возраст которых насчитывает миллионы лет, будет работать на диоксиде углерода

Хранилище ледяных кернов Национального научного фонда США в Денвере, штат Колорадо, объявило о переходе на новую систему охлаждения. Вместо гидрохлорфторуглеродов (ГХФУ) в качестве хладагента будет использоваться диоксид углерода (СО2, R744).

В Денвере хранятся ледяные керны, собранные по всей Северной Америке, Антарктиде и Гренландии. Общая длина ледяных столбов составляет 25 000 метров. Помимо функции хранения, помещение используется учеными для резки ледяных кернов с целью дальнейших исследований в научных лабораториях и университетах.

NSF-ICF — крупнейшее в мире хранилище ледяных кернов. В главном помещении хранилища, площадь которого составляет 1557 м³, поддерживается температура -36 °C. Смотровая комната, где вырезают керны льда, занимает 339 м³ и температура там поддерживается на уровне -24 °C.

Майкл Джексон, программный директор NSF по антарктическим наукам о Земле и менеджер по обновлению системы охлаждения, рассказал журналу Nature, что NSF решил заменить существующую систему охлаждения на HCFC из-за её «возраста» и низкой производительности. По словам Джексона, переход на CO2 был обусловлен желанием получить эффективный и перспективный хладагент.

«Диоксид углерода более эффективен при низких рабочих температурах. Это трудно оценить количественно, но CO2 представляется наиболее перспективным низкотемпературным хладагентом»,

— отметил Джексон.

Ледяные керны, хранящиеся в NSF-ICF, позволяют нам узнать о климатических условиях прошлого. Один из таких кернов имеет возраст более 4 миллионов лет, а некоторые из них были пробурены с глубины более трех километров.

Учёные изучают керны, сформированные в результате сжатия слоёв снега друг с другом. Это позволяет им понять многое: от температуры в прошлом до концентрации CO2 в атмосфере.

К сожалению, NSF-ICF не предоставил Nature технические детали своей новой транскритической системы.

Переход на природные хладагенты

Агентство по охране окружающей среды (EPA) ввело ограничение GWP на уровне 150 для новых типов холодильного оборудования в соответствии с Законом об американских инновациях и производстве (AIM). Эти требования начнут действовать с 2025 года. Таким образом, холодильное оборудование на CO2 с ПГП 1 не подпадает под ограничения.

Курт Ла Бомбард, куратор NSF-ICF, заявил, что его команда готова помочь другим хранилищам ледяных кернов, которые заинтересованы в переходе на транскритическое охлаждение CO2. По информации Nature, несколько университетов рассматривают возможность модернизации своих холодильных систем в Денвере. Эллен Мосли-Томпсон, палеоклиматолог из Университета штата Огайо в Колумбусе, сказала в интервью Nature: «Мы в одной лодке».

NSF-ICF — не первое крупное хранилище ледяного керна, переходящее на природные хладагенты. В японском Национальном институте полярных исследований используется система охлаждения на основе аммиака (R717).