נפלאות האמוניה - חלק א'

נפלאות האמוניה - חלק א'

הקרר שהטבע מספק

שמוליק כץ

התהליך הכל כך מוכר היום, "קירור באמצעים מכאניים", פותח במהלך המאה ה- 19 וממש כמו היום היה העיקרון גם אז, מבוסס על דחיסת אדים.
מכונת הקירור המעשית הראשונה אשר דחסה אדים, פותחה בשנת 1834 ולקראת סוף שנות ה- 1800 כבר השתמשו במערכות קירור, בתעשיות בירה ובמחסני קירור.

התכנון הבסיסי של מתקני הקירור השתנה מעט מאד מאז שנת 1870. המדחס, שתפקידו לדחוס אדים (של קררים שונים) מהווה את לב המערכת גם היום. המעגל הסגור והמוכר - "איוד, דחיסה, עיבוי והתפשטות" – פועל עדיין בהצלחה.

מערכות הקירור המתוכננות ומוקמות היום, יעילות יותר והפעלתן בטוחה יותר כתוצאה משילוב אביזרי בטיחות מתקדמים. הספקי הקירור גבוהים יותר, המימדים קטנים יותר והעלות הכספית הכרוכה בייצור מערכות הקירור - נמוכה הרבה יותר מבעבר.

הקררים בהם השתמשו אז היו – אמוניה, אתר גפריתי, דו תחמוצת פחמן, דו תחמוצת גפרית, מטיל כלוריד וסוגים שונים של מימן פחמני.
מכל הקררים האלו, שרד האמוניה בלבד ומשמש היום כקרר נבחר במערכות קירור מתקדמות.

האמוניה הופק לראשונה על ידי מיזוג מימן ואוויר וייצורה המסחרי של האמוניה ה"סינטטית"  החל בשנת 1913.

כמות האמוניה הקיימת בעולם היום מוערכת בשני מיליארד טונות. מתוך כמות זו כ- 5%  הוא מעשה ידי אדם.

בערך 18 מיליון טון אמוניה מיוצרים מדי שנה בצפון אמריקה בלבד, ומתוך כמות זו לתעשיות הקירור מגיעים פחות משני אחוזים.
האמוניה הוא תרכובת מהטבע. הוא תרכובת טבעית ונפוצה הניתנת לפירוק למולקולות בלתי מזיקות של מימן וחנקן (האטמוספרה,
כידוע, מכילה כמעט 80% חנקן).

בהסתמך על תכונות אלו נקראת האמוניה "הקרר הטבעי".
הראשונים אשר השתמשו באמוניה כקרר, היו הצרפתים ב- 1850. עשר שנים מאוחר יותר החלו בארה"ב להשתמש באמוניה לצורך ייצור,
מה שכונה אז קרח "מלאכותי".

בשנות ה- 1870 נרשם הפטנט הראשון המתייחס למכונות קירור אשר דוחסות אמוניה.

משנת 1875 ואילך נעשה שימוש בקירור באמוניה להקמת משטחי החלקה. בתחילה הופעלו צ'ילרים אשר קיררו תימלחת. מאוחר יותר נעשה שימוש ישיר בקרר (האמוניה) עצמו.

בתחילת שנות ה- 1900 הורכבו מכונות קירור (באמוניה) בתעשיות שונות - בייצור קרח בבלוקים, בתעשיות ייצור מזון ובתעשייה הכימית, תעשיות אשר התפתחו והתעצמו במהלך השנים הבאות.

במהלך שנות ה- 1930, החל להתפתח ענף מיזוג האוויר, בתחילה ליישומים תעשייתיים ולאחר מכן גם לצורך יצירת סביבה נוחה ונעימה לבני האדם. 
השימוש ביחידות קירור קטנות לצרכים מקומיים התפתח משמעותית בין השנים 1920-1930.

על מנת ליצור תחליפים לגזי הקירור הרעילים – דו תחמוצת הגפרית ומטיל כלוריד, פותחו בתחילת שנות ה- 1930 גזי קירור (קררים), הנקראים HALOCARBONS, כמו למשל CHLOROFLUOROCARBONS, (CFC's).

קררים חדשים אלו (ה- HALOCARBONS) יצרו אמונה ותקווה שהנה נמצא הקרר המושלם - אין לו ריח, אינו רעיל, משתווה בצריכת האנרגיה הנדרשת וגם במחיר לקררים האחרים, וחשוב במיוחד -  קררים אלו התאימו לציוד ולמכונות הקירור שהיו ניתנים להשגה בעת ההיא.

במהלך שבעת העשורים מ- 1930 עד 1990 רוב המדינות (בארה"ב) רשמו תקנים לציוד ולמתקני מיזוג אוויר. נרשמו גם הוראות התקנה ייחודיות למערכות אשר פועלות בכל אחד מקררי ה- HALOCARBONS (הפריאונים) השונים.

בארה"ב, רוב התקנים המקובלים למערכות מיזוג אוויר פותחו על ידי אגודת מהנדסי הקירור.

יצרני הציוד לקירור פיתחו מוצרים אשר התאימו לתקנים האלו ואשר הותאמו במיוחד לשימוש בקררים מקבוצת ה- HALOCARBONS.
בדרך המחשבה של ארכיטקטים, יועצים, מהנדסים וחברות קבלניות לבניין, אופיינה נטייה ברורה לשימוש ב- HALOCARBONS לסוגיו השונים, ביישומים של מיזוג אוויר וגם ביישומים אחרים.

לאורך שבעת העשורים האלו התנדפה לאטמוספירה כמות אדירה של קררים. כמות הקררים השונים ממשפחת ה- HALOCARBON אשר התנדפה לאטמוספירה כתוצאה מדליפות וכשלי אחזקה מוערכת בפי כמה יותר מכל הכמות אשר נדרשה למילוי הראשוני של כל מערכות הקירור אשר נבנו, הותקנו והופעלו במהלך כל 60 השנים הללו.

"בריחת"  הקררים אשר "זרמו" לאטמוספירה, ייצרה עלייה בביקוש לקררים מסוג  HALOCARBONS. עלייה בביקוש מביאה כמובן לעלייה במחירים וברווחים של יצרני וספקי קררים אלו.

במקביל, נבחרו קררי HALOCARBON לשמש במערכות מיזוג אוויר ביתי ומסחרי, בעוד
האמוניה הוא זה אשר נשאר הקרר הנבחר במערכות קירור תעשייתיות.

צמיחה נרחבת זו בצריכת ה- HALOCARBONS, (פריאון FREON בשמו המסחרי) קודמה ופרחה על ידי פרסום מסיבי אשר הציג קררים אלו כ–"בטוחים".

צמיחה זו נמשכה עד אשר התבררה עצמת הנזק שנגרם לאיכות הסביבה על ידי התנדפותם לאטמוספירה.
כיום, רב השימוש במערכות קירור באמוניה בתעשיות המזון ובתעשיות כימיות. למעשה, אמוניה הוא עמוד השדרה של תעשיות ההקפאה והאחסון של מוצרים קפואים ומצוננים.

האמוניה הוא "סוס העבודה" של המכונים המעניקים קירור מהיר שלאחר קטיף פירות וירקות, קירור בשר, דגים, משחטות עופות, קירור בתעשיית משקאות, בעיקר בירה ויין, קירור חלב, גבינות וגלידות.

למעשה כל אחד ממוצרים אלו עובר בשלב כל שהוא לפחות במתקן קירור אחד הפועל
בקרר אמוניה, לפני שמוצר זה מגיע לבתינו – הצרכנים.

לאחרונה, הותקנו גם מערכות מיזוג אוויר אשר פועלות באמוניה, באוניברסיטאות, במגדלי משרדים וגם במתקנים קטנים יותר כגון מרכזי קניות וסופרמרקטים.

מתקנים אלו נבנו בדרך כלל תוך שימוש בצ'ילרים המקררים מים ובמתקני אגירת קרח.

הספקת מיזוג האוויר לתחנת החלל הבינלאומית, גם היא מופעלת באמוניה.

באירופה, בה קיימות תקנות אשר מעודדות יישומים חדשים, הופעלו בבטחה מערכות קירור באמוניה ביישומים רבים כמו מיזוג אוויר בבתי חולים, בנייני ציבור, נמלי תעופה ובתי מלון.

המשך בכתבה הבאה 
 
הכותב הנו יו"ר קבוצת משיק בע"מ, למידע נוסף: 04-8211605










פי.סי.חץ