באופן טבעי

באופן טבעי

מהו האמוניה, מי עשה בו שימוש מסחרי ראשון, כיצד הפך לקרר הנבחר במערכות קירור ומיזוג אוויר תעשייתיות מתקדמות ובאילו תעשיות השימוש בו נפוץ? כל מה שרציתם לדעת על האמוניה ולא העזתם לשאול. חלק ראשון

שמוליק כץ
 
 
התהליך הכל כך מוכר היום, “קירור באמצעים מכניים”, פותח במהלך המאה ה- 19 וממש כמו היום היה גם אז מבוסס על דחיסת אדים.
מכונת הקירור המעשית הראשונה אשר דחסה אדים, פותחה בשנת 1834 ולקראת סוף המאה ה-19 כבר השתמשו במערכות קירור בתעשיות בירה ובמחסני קירור. 
 
הקרר הנבחר
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. בנוסף, 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 גזי הקירור האלו, שרד האמוניה בלבד ומשמש היום כקרר נבחר במערכות קירור מתקדמות. 
 
 
תרכובת טבעית
האמוניה (נקראת גם נַשְׁדּוּר ובעבר גם אמונייק) הופקה 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. קרוב ל-18 מיליון טון אמוניה מיוצרים מדי שנה בצפון אמריקה בלבד, ומתוך כמות זו לתעשיות הקירור מגיעים פחות משני אחוזים.
האמוניה היא 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-70 של המאה ה-19 נרשם הפטנט הראשון המתייחס למכונות קירור אשר דוחסות אמוניה.
משנת 1875 ואילך נעשה שימוש באמוניה להקמת משטחי החלקה על הקרח. בתחילה הופעלו צ’ילרים אשר קיררו תימלחת. מאוחר יותר נעשה שימוש ישיר בגז האמוניה עצמו.
בתחילת שנות המאה ה-20 הורכבו מכונות קירור (באמוניה) בתעשיות שונות כמו ייצור קרח בבלוקים, בתעשיית המזון ובתעשייה הכימית, תעשיות אשר התפתחו והתעצמו במהלך השנים הבאות.
 
 
תקווה שנמצא הקרר המושלם
במהלך שנות ה-30 של המאה הקודמת, 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 השלושים של המאה ה-20 גזי קירור (קררים), הנקראים HALOCARBONS, כמו למשל (CHLOROFLUOROCARBONS( CFC’s. 
קררי 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, מיזוג אוויר וחימום. יצרני הציוד לקירור פיתחו מוצרים אשר התאימו לתקנים האלו ואשר הותאמו במיוחד לשימוש בקררים מקבוצת ה-HALOCARBONS. 
 
 
פריחה בצריכת 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 70 השנים הללו.
בריחת הקררים אשר זרמו לאטמוספרה, 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 עוצמת הנזק שנגרם לאיכות הסביבה על ידי התנדפותם לאטמוספירה.
 
 
“סוס העבודה” 
כיום, רב השימוש במערכות קירור באמוניה הינו 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 לאחר קטיף פירות וירקות, קירור בשר, דגים, משחטות עופות, קירור בתעשיית משקאות, בעיקר בירה ויין, קירור חלב, גבינות וגלידות.
למעשה כל אחד מהמוצרים הללו עובר בשלב כלשהו לפחות במתקן קירור אחד הפועל בקרר אמוניה, לפני שמוצר זה מגיע אל בתי 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. אספקת 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