تا به امروز دو بار گاز کولر خودروها تغییر داده شده و ممکن است به زودی تغییر دیگری انجام گردد - تور انگلیس

استفاده فراگیر از R-134a در سیستم تهویه، گاز کولر خودرو را به یکی از عوامل اصلی غلظت گازهای گلخانه ای در اتمسفر تبدیل کرد و اتحادیه اروپا را در سال 2017 به ممنوعیت آن وا داشت. جایگزین بعدی ماده ای با نام R-1234yf بود که پتانسیل گرمایش جهانی بسیار کمتری داشت و در ابتدا مبردی پاک تصور می شد. اما نوترین تحقیقات علمی در سال 2026 نشان داده که این ماده نیز هنگام تجزیه در اتمسفر به ماده ای به نام تری فلوئوروآستیک اسید (TFA) تبدیل می گردد. این ترکیب جزو مواد شیمیایی ماندگار یا به اصطلاح Forever Chemicals محسوب می گردد که آلودگی آن در طبیعت تقریباً غیرقابل بازگشت است و ریسک بروز بیماری های کبدی را بالا می برد.

پیامدهای زیست محیطی ناشی از نشت این مواد باعث شده تا دانشمندان دوباره به فکر بازنگری در طراحی سیستم های برودتی بیفتند. آلودگی های شیمیایی حاصل از تجزیه مبردهای نسل نو در آب های آشامیدنی، نگرانی های جدی برای سلامت جوامع بشری ایجاد نموده است. تجمع این آلاینده های دست ساز بشر در چرخه طبیعت بسیار طولانی مدت خواهد بود. به همین علت صنعت خودرو اکنون در یک دوراهی حساس قرار گرفته است و احتیاجمند ماده ای است که علاوه بر بازدهی سرمایشی بالا، در طبیعت تحلیل رفته و هیچ اثر سمی پایدار از خود به جا نگذارد.

صنعت خودروسازی برای خروج از این بحران زیست محیطی دوباره به سراغ گزینه های قدیمی اما اصلاح شده رفته؛ به طوری که گاز کولر خودرو R-744 یا همان دی اکسید کربن (CO2) یکی از جدی ترین کاندیداها است. ایده استفاده از دی اکسید کربن به عنوان مبرد، تاریخچه ای چند ده ساله دارد اما فشار بسیار زیاد این سیستم در گذشته روی سیستم کولر، مانع به به کارگیری عمومی آن شد. خودروهای برقی نو گروه فولکس واگن با به کارگیری R-744 نشان دادند که این گاز در دماهای بسیار پایین عملکرد فوق العاده ای در انتقال حرارت دارد.

گزینه مجذوب نماینده دیگر برای جایگزینی مبردهای فعلی، استفاده از گاز پروپان با نام تجاری R-290 است. پروپان ماده ای کاملاً طبیعی با ساختار هیدروکربنی است که هیچ آسیبی به اتمسفر نمی زند و اثر گلخانه ای آن بسیار ناچیز است. چالش اصلی دانشمندان و مهندسان خودرو در به کارگیری پروپان، اشتعال پذیری بالای این گاز در حادثه تصادف است. با این حال، به علت بازدهی گرمایی بالای پروپان و آسیب نرساندن به محیط زیست، تحقیقات وسیعی برای ایمن سازی مدارها و استفاده محدود از آن در حال اجرا است تا چالش اشتعال را مهار نمایند.

تغییر فرمولاسیون ماده مبرد کولر خودرو نشان دهنده یک سوءبرداشت علمی بزرگ در تاریخ فناوری است. ترکیبات شیمیایی که در ابتدا به عنوان نجات دهنده محیط زیست و جایگزین مواد مخرب معرفی می شدند، سال ها بعد خود به آلاینده هایی خطرناک تر تبدیل شدند. این موضوع یادآور چالش های مشابه در شیمی صنعتی است، جایی که حذف یک خطار محیط زیستی گاهی ناخواسته زنجیره ای از مسائل پیچیده تر را در چرخه های زیستی ایجاد می نماید و کارشناسان را مجبور به بازگشت به مواد طبیعی می سازد.

گذر از گازهای سنتزی و پرخطر به سمت استفاده از گازهای طبیعی مثل دی اکسید کربن یا پروپان، احتیاجمند تغییرات بنیادی در طراحی کمپرسورها و لوله کشی تهویه مطبوع است. سیستم های متکی بر دی اکسید کربن به قطعاتی با مقاومت فشار بسیار بالا احتیاج دارند که هزینه فراوری خودرو را افزایش می دهد. اما فشار قوانین سخت گیرانه محیط زیستی، خودروسازان را مجاب نموده تا این هزینه ها را بپذیرند و خطوط فراوری خود را با مواد پاک تر تطبیق دهند تا آینده ای عاری از آلاینده های شیمیایی پایدار رقم بزنند.

صنعت خودرو در آستانه سومین تحول بزرگ خود در زمینه سیستم های برودتی قرار گرفته است. بازار مبردهای خودرویی در حال حرکت به سمت گازهای طبیعی و تنوپذیر است. خودروهای آینده دیگر متکی به مواد شیمیایی پیچیده نخواهند بود و به احتمال زیاد از ترکیباتی بهره می برند که خنثی ترین اثر را بر سیاره زمین دارند. این تغییر بزرگ نه تنها سلامت محیط زیست را تضمین می نماید، بلکه کارایی سیستم های حرارتی را در نسل نو خودروهای برقی به اندازه چشمگیری بهبود می بخشد.