Ein Mann mit Hut und warmer Kleidung steckt einen silbernen Zylinder in ein riesiges Regal mit ähnlichen Behältern.

Najväčší svetový archív ľadových jadier dostane aktualizáciu: jeho chladiaci systém prechádza zo zakázaných chladív, ktoré môžu poškodiť ozónovú vrstvu, na technológiu šetrnejšiu k životnému prostrediu.

„To najlepšie Výmena chladív prostredníctvom riešení šetriacich ozón je veľmi dôležitá, právne podložená otázka,“ hovorí Tas van Ommen, klimatický vedec z Hobartu v Austrálii, ktorý je spolupredsedom Medzinárodných partnerstiev v oblasti vied o ľadových jadrách.

Zmrzlinové celebrity

Zariadenie na výrobu ľadových jadier americkej Národnej vedeckej nadácie (NSF-ICF) v Denveri v štáte Colorado obsahuje približne 25 000 metrov ľadových jadier, všetky vyvŕtané s financovaním NSF od otvorenia zariadenia v roku 1993. To zahŕňa jadro stanice Vostok v Antarktíde. 1, ktorý držal rekord pre najstarší súvislý ľad až do začiatku 2000-tych rokov, ako aj nové jadrá z antarktických Allan Hills, ktoré obsahujú najstarší ľad, aký sa kedy ťažil, a sú staré milióny rokov. „Sú horúcim tovarom,“ hovorí Curt LaBombard, kurátor zariadenia.

Takéto jadrá obsahujú zachytený vzduch, častice a chemické izotopy, ktoré poskytujú vodítka k minulému zloženiu atmosféry a teploty, ako aj udalosti, ako sú sopečné erupcie. Zozbierané jadrá sú zvyčajne rozrezané na časti, pričom niektoré časti analyzujú výskumníci a iné sa uložia do archívu na neskoršie štúdium.

Mraznička Denver Archives s objemom 1 500 metrov kubických sa uchováva pri chladných -36 °C. Rovnako ako mnoho domácich chladničiek a klimatizácií vyrobených v 90. rokoch minulého storočia sa spolieha na chladivo nazývané hydrochlorofluorocarbon (HCFC).

Zakázané chladiace kvapaliny

Úniky HCFC z výrobných zariadení alebo zariadení môžu zničiť ochrannú ozónovú vrstvu Zeme. Preto bude podobne ako ich ešte ničivejší potomkovia, chlórované uhľovodíky (CFC), HCFC boli postupne zakázané. Montrealský protokol o záchrane ozónovej vrstvy prijatý v roku 1987 zakázal novú výrobu HCFC po roku 2020 v bohatých krajinách a po roku 2030 v chudobnejších krajinách.

To je dôvod, prečo mnohé novšie chladničky a klimatizácie namiesto toho používajú fluórované uhľovodíky (HFC), ktoré sú oveľa menej problematické pre ozónovú vrstvu ako HCFC, ale môžu byť silnými skleníkovými plynmi – až 15 000-krát silnejší ako oxid uhličitý. Dve ďalšie veľké archívy ľadových jadier, kanadské laboratórium ľadových jadier na University of Alberta v Edmontone a európske úložisko ľadových jadier v Inštitúte Alfreda Wegenera v Bremerhavene v Nemecku, používajú HFC.

Ale HFC sa tiež postupne vyraďuje v rámci zmeny Montrealského protokolu z roku 2016, takže chemici a spoločnosti hľadajú „náhrady za náhrady“, hovorí Mark McLinden, ktorý študuje chladivá na Americkom národnom inštitúte pre štandardy a technológie v Boulder, Colorado.

Pravidlá pre demontáž sa vzťahujú na nové zariadenia, nie na existujúce, ale LaBombard hovorí, že prevádzkovatelia zariadenia NSF cítili, že nastal čas na modernizáciu. Desaťročia stará mraznička je neefektívna, jej softvér je zastaraný a náklady na údržbu a opravy rastú, hovorí Michael Jackson, programový manažér pre antarktické vedy o Zemi v NSF, ktorý vedie renováciu..

Chladivo odolné voči budúcnosti

Bežné možnosti náhradných chladív, ktoré nepoškodzujú ozónovú vrstvu a sú menej účinnými skleníkovými plynmi, zahŕňajú hydrofluórolefíny, propán, amoniak a CO.2. Všetky majú svoje výhody a nevýhody, vrátane toho, že niektoré sú toxické alebo horľavé. Ďalšie veľké ložisko ľadového jadra v Japonsku využíva amoniak. Manažéri zariadení Denver Archives prijali „transkritickú“ CO2ktoré sa môžu správať ako plyn a kvapalina súčasne - čoraz obľúbenejšia možnosť pre efektívne komerčné chladiace systémy. Jackson hovorí, že CO2, hoci ide o skleníkový plyn, je nehorľavý a „je účinnejší pri nízkych prevádzkových teplotách“ a dodáva, že „je ťažké kvantifikovať, ale CO2„Zdá sa, že ide o nízkoteplotné chladivo s najlepšou budúcnosťou“.

Práce na novej mrazničke NSF by sa mali začať v auguste a dokončené v prvom štvrťroku 2026.

Rôzne univerzity skladujú svoje vlastné ľadové jadrá v menších chladiarňach. Niektorí so záujmom sledujú, ako prebieha renovácia NSF-ICF, pretože aj oni musia vymieňať zastarané chladivá. „Sme na jednej lodi,“ hovorí Ellen Mosley-Thompson, paleoklimatologička z Ohio State University v Columbuse. LaBombard hovorí, že tím v Denveri je pripravený a ochotný pomôcť ostatným.Ponúkli sme pomoc a radi by sme sa podelili o naše skúsenosti,“ hovorí.