Di Recoolit, misi kami adalah mengurangi dampak iklim dengan mengumpulkan dan memusnahkan limbah refrigeran. Misi ini sering kurang dipahami oleh orang yang tidak mengenal industri refrigerasi. Kami kerap menerima pertanyaan seperti, “Apa itu refrigeran?” atau “Mengapa refrigeran menjadi masalah?” Pertanyaan teknis tersebut tidak kami bahas secara mendalam di halaman penjelasan agar pelanggan tidak kewalahan.
Tulisan ini ditujukan bagi segelintir orang yang ingin mengetahui seluruh detail teknisnya!
Pompa kalor: bagaimana cara kerjanya?
Lemari es dan pendingin udara sama-sama merupakan “pompa kalor”, yaitu perangkat yang memindahkan panas dari satu tempat ke tempat lain. Berdasarkan hukum kekekalan energi, satu-satunya cara mendinginkan apartemen atau bagian dalam lemari es adalah memindahkan panas tersebut ke tempat lain. Pompa kalor melakukannya menggunakan refrigeran, zat yang dipompa melalui rangkaian tertutup dan berganti-ganti antara wujud gas dan cair.
Biasanya istilah “pompa kalor” secara khusus berarti perangkat yang dapat berfungsi sebagai pendingin maupun pemanas. Perangkat ini bekerja berdasarkan prinsip yang sama dan juga merupakan solusi iklim yang sangat penting. Untuk menghindari kebingungan, kami menyebutnya pompa kalor “dua arah”.
Pertama, refrigeran cair dipompa melalui perangkat khusus bernama “katup ekspansi”. Proses ini membuat cairan menguap menjadi gas sekaligus menurunkan suhunya. Selanjutnya, gas dipompa menuju “penukar panas”, tempat gas dingin menyerap panas dari sekitarnya. Gas menjadi lebih hangat, sementara udara di sekitar penukar panas menjadi lebih dingin. Pada AC, lemari es, atau pompa kalor dua arah dalam mode pendinginan, penukar panas ditempatkan di lokasi yang ingin didinginkan: lemari es, freezer, ruangan, atau gedung yang terlalu panas.
Gas dingin bertekanan rendah kemudian dipompa ke kompresor, yang meningkatkan tekanan dan suhu refrigeran. Gas panas dialirkan melalui kondensor, jenis penukar panas lain, tempat gas mendingin dan melepaskan panas ke udara sekitar. Pada AC atau lemari es, penukar panas ini berada di luar sistem—itulah sebabnya lemari es mengeluarkan udara panas. Pada pompa kalor dua arah dalam mode pemanasan, penukar panas berada di dalam gedung atau ruangan dan panas yang dilepaskan menjadi hasil yang diinginkan. Cairan akhirnya kembali dipompa ke katup ekspansi dan siklus dimulai lagi.
Secara mekanis, seluruh pompa kalor hanya mengandalkan beberapa komponen: kompresor, katup ekspansi, penukar panas, dan refrigeran yang bersirkulasi di antaranya sebagai cairan dan gas. Secara fisika, proses ini bergantung pada beberapa prinsip dasar alam: hukum gas ideal dan hukum termodinamika.
Apa itu refrigeran?
Refrigeran adalah fluida di dalam pompa kalor yang memindahkan panas dari satu tempat ke tempat lain. Banyak hal perlu dipertimbangkan saat memilih zat untuk digunakan sebagai refrigeran. Salah satu refrigeran awal yang umum adalah amonia (R-717). Refrigeran memiliki nama kimia dan nama standar industri yang diawali “R-”. Nama tersebut diberikan secara sistematis berdasarkan struktur kimia molekulnya. Amonia mendidih pada suhu rendah sehingga mudah diubah menjadi gas. Titik bekunya sangat rendah sehingga tidak berisiko membeku di dalam pompa kalor pada tahap ekspansi. Kapasitas panas spesifiknya juga cukup tinggi sehingga mampu menyerap dan melepaskan banyak panas.
Sayangnya, amonia sangat beracun dan korosif. Refrigeran awal lain, seperti sulfur dioksida (R-764) dan metil klorida (R-40), juga beracun. Untuk menghindari masalah keselamatan tersebut, para ilmuwan mulai bereksperimen dengan zat lain. Pada 1928, Thomas Midgley Jr. menemukan refrigeran klorofluorokarbon (CFC) pertama, yang dipasarkan DuPont sebagai Freon-12 (R-12). R-12 murah diproduksi, tidak beracun, tidak mudah terbakar, tidak korosif, memiliki titik didih rendah, dan kapasitas panas spesifik tinggi. Sifat-sifat tersebut menjadikannya refrigeran paling populer di dunia. Produksinya mencapai puncak lebih dari 1 miliar ton per tahun pada dekade 1980-an.
Protokol Montreal
Dalam mencari pengganti refrigeran awal yang lebih aman, ilmuwan mencari zat yang sangat stabil karena zat stabil menimbulkan risiko kesehatan lebih kecil. R-12 menjadi pilihan menarik karena sangat stabil dan tidak beracun. Namun, stabilitas tersebut ternyata juga menjadi masalah. Pada 1970-an, ilmuwan yang mempelajari nasib akhir CFC seperti R-12 menemukan bahwa gas tersebut dapat mencapai stratosfer. Di sana, radiasi ultraviolet memecahnya dan melepaskan atom klorin—huruf C pertama dalam CFC dan HCFC. Klorin kemudian bereaksi dengan dan menghancurkan ozon atmosfer dalam sebuah reaksi berantai.
Menanggapi temuan tersebut, pada 1987 komunitas internasional mengadopsi Protokol Montreal tentang Zat yang Merusak Lapisan Ozon. Perjanjian itu awalnya ditandatangani 46 negara dan kini telah diratifikasi 198 pihak, termasuk seluruh negara anggota Perserikatan Bangsa-Bangsa. Protokol tersebut menetapkan jadwal penghentian produksi dan konsumsi zat perusak ozon atau ozone-depleting substances (ODS), termasuk CFC seperti R-12 dan HCFC seperti R-22.
Jadwal penghentian berbeda untuk setiap zat dan wilayah. R-12, misalnya, dihentikan di negara maju pada 1996 dan di negara berkembang pada 2010. Sementara itu, R-22—HCFC yang umum digunakan pada pompa kalor rumah tangga dan komersial—dihentikan di negara maju pada 2010, tetapi masih digunakan di negara berkembang hingga 2030.
GWP dan Amendemen Kigali
Salah satu sifat refrigeran yang baik adalah kemampuannya menyerap dan melepaskan panas. Refrigeran terus menjalankan peran tersebut bahkan setelah terlepas ke atmosfer. Secara khusus, gas ini menyerap dan melepaskan panas dalam bentuk radiasi inframerah, jenis radiasi yang sama dengan yang diserap dan dilepaskan gas rumah kaca seperti karbon dioksida dan metana.
Kemampuan gas rumah kaca dalam memerangkap panas diukur menggunakan potensi pemanasan global atau global warming potential (GWP). Dasar perbandingannya adalah karbon dioksida (CO2), gas rumah kaca paling umum, yang memiliki GWP 1. Freon atau R-12 memiliki GWP 10.900. Artinya, jika dilepaskan ke atmosfer, R-12 memerangkap panas 10.900 kali lebih banyak daripada massa CO2 yang sama, dihitung dalam rentang 100 tahun.
CFC dan HCFC yang dihentikan berdasarkan Protokol Montreal sering digantikan hidrofluorokarbon (HFC), yang memiliki banyak sifat refrigeran yang diinginkan tanpa klorin perusak ozon. Sebagai contoh, HFC bernama R-134a merupakan pengganti umum R-12 pada AC kendaraan. Namun, R-134a memiliki GWP 1.430: jauh lebih rendah daripada R-12, tetapi masih memerangkap panas dalam jumlah besar.
Ketika Protokol Montreal diadopsi pada 1987, fokusnya adalah sifat CFC dan HCFC yang merusak ozon. Ketika dunia mulai menghentikan penggunaan zat tersebut, semakin jelas bahwa potensi pemanasan globalnya juga merupakan masalah. Karena itu, pada 2016 komunitas internasional mengadopsi Amendemen Kigali terhadap Protokol Montreal. Amendemen Kigali bertujuan mencegah tambahan pemanasan global dari refrigerasi dengan menghentikan produksi dan konsumsi HFC. Hingga saat tulisan ini dibuat, amendemen tersebut telah diratifikasi 148 pihak.
Seperti Protokol Montreal, Amendemen Kigali menetapkan jadwal penghentian HFC yang berbeda-beda menurut wilayah. Di negara maju, penghentian dimulai pada 2019 dan dijadwalkan selesai pada 2036. Di negara berkembang, prosesnya baru dijadwalkan berakhir pada 2045, sementara beberapa negara mendapat perpanjangan hingga 2047 atau setelahnya.
Peran Recoolit
Pencemaran refrigeran adalah masalah global besar dan dunia bekerja keras untuk mengatasinya. Namun, seperti terlihat di atas, penghentian zat perusak ozon seperti R-22 baru akan selesai pada 2030. Untuk HFC ber-GWP tinggi seperti R-134a, prosesnya baru saja dimulai dan akan berlangsung selama puluhan tahun. Apa yang dapat dilakukan sementara itu?
Di sinilah Recoolit berperan. Sambil menunggu dunia menghentikan refrigeran berbahaya, kita dapat mengurangi jumlah refrigeran yang mencemari atmosfer.
Sebagian pelepasan terjadi karena kecelakaan atau kerusakan peralatan. Namun, sebagian besar pencemaran refrigeran berasal dari pelepasan yang disengaja. Tanpa Recoolit, teknisi tidak memiliki cara lain untuk membuang refrigeran dengan benar. Bahkan teknisi yang peduli terhadap polusi dan dampak lingkungan tidak memiliki pilihan ketika sistem perlu dikosongkan tekanannya untuk perawatan atau perbaikan. Kami pernah melihat teknisi melepaskan refrigeran melalui selang yang dimasukkan ke ember berisi air karena keliru meyakini air akan “menyaring” refrigeran tersebut.
Selain itu, pengambilan refrigeran memerlukan waktu dan biaya. Protokol internasional tidak menyediakan pendanaan untuk transisi menuju refrigeran yang lebih bersih maupun mitigasi kerusakan akibat pencemaran refrigeran. Kami menjual kredit karbon dan menggunakan hasilnya untuk membantu teknisi mencegah refrigeran memasuki atmosfer. Di sinilah Anda berperan.
Sekarang setelah memahami masalahnya, Anda dapat membantu kami menyelesaikannya. Danai pekerjaan kami dengan membeli kredit karbon. Ceritakan masalah dan solusi kami kepada teman serta kolega Anda.
(ditulis oleh Igor Serebryany)