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

世界上最大的冰芯档案馆即将进行升级：其冷却系统正在从可能破坏臭氧层的禁用冷却剂转向更环保的技术。

“终极 更换制冷剂 来自澳大利亚霍巴特的气候科学家、冰芯科学国际合作组织联合主席塔斯·范·奥曼 (Tas van Ommen) 表示：

冰淇淋名人

位于科罗拉多州丹佛市的美国国家科学基金会冰芯设施 (NSF-ICF) 拥有约 25,000 米长的冰芯，自该设施于 1993 年启用以来，所有冰芯均由 NSF 资助进行钻探。其中包括南极洲沃斯托克站的核心 1直到 2000 年代初，它一直保持着最古老的连续冰的记录，以及来自南极洲艾伦山的新岩心，其中包含有史以来开采的最古老的冰，已有数百万年的历史。 “它们是一种热门商品，”该设施的馆长 Curt LaBombard 说。

此类核心包含 滞留的空气、颗粒和化学同位素为过去的大气成分提供了线索 和温度以及火山爆发等事件。收集到的岩心通常被切成多个部分，其中一些部分由研究人员进行分析，其他部分则存储在档案中以供以后研究。

丹佛档案馆 1,500 立方米的冰箱保存在 -36°C 的低温下。与 20 世纪 90 年代制造的许多家用冰箱和空调一样，它依赖于一种名为氢氯氟烃 (HCFC) 的制冷剂。

禁用冷却剂

制造设施或设备中的 HCFC 泄漏可能会破坏地球的臭氧保护层 。因此将 与其更具破坏性的后代氯代烃 (CFC) 和 HCFC 一样，逐渐被禁止 。 1987 年通过的《拯救臭氧层蒙特利尔议定书》禁止富裕国家在 2020 年之后以及较贫穷国家在 2030 年之后禁止新的 HCFC 生产。

这就是为什么许多较新的冰箱和空调改用氢氟碳化物 （HFC），与 HCFC 相比，它对臭氧层的影响要小得多，但可能是强效温室气体 – 比二氧化碳强达 15,000 倍。另外两个大型冰芯档案设施，埃德蒙顿阿尔伯塔大学的加拿大冰芯实验室和德国不来梅港阿尔弗雷德韦格纳研究所的欧洲冰芯储存库也使用氢氟碳化物。

但根据 2016 年《蒙特利尔议定书》的修改，氢氟碳化合物也将被逐步淘汰，化学家和公司不得不寻找“替代品的替代品”，科罗拉多州博尔德市美国国家标准与技术研究所研究制冷剂的马克·麦克林登 (Mark McLinden) 表示。

拆除规则适用于新设备，而不是现有设备，但拉邦巴德表示，国家科学基金会设施的操作员认为是时候进行升级了。负责改造的美国国家科学基金会南极地球科学项目经理迈克尔·杰克逊表示，这台已有数十年历史的冰箱效率低下，软件过时，维护和维修成本不断上升。。

面向未来的制冷剂

不破坏臭氧层且温室气体效力较低的替代制冷剂的常见选择包括氢氟烯烃、丙烷、氨和二氧化碳2。所有这些都有其优点和缺点，包括有些有毒或易燃。日本的另一个大型冰芯沉积物使用氨。丹佛档案馆设施经理已接受“跨临界”二氧化碳2它可以同时表现得像气体和液体——这是高效商业制冷系统越来越受欢迎的选择。杰克逊说CO2虽然它是一种温室气体，但不易燃，并且“在低工作温度下效率更高”，并补充说“很难量化，但 CO2“似乎是最面向未来的低温制冷剂”。

新 NSF 冷冻机的工作计划于 8 月开始，并于 2026 年第一季度完成。

各个大学将自己的冰芯储存在较小的冷藏设施中。有些人饶有兴趣地关注 NSF-ICF 的改造进展情况，因为他们也必须更换过时的制冷剂。 “我们在同一条船上，”哥伦布俄亥俄州立大学的古气候学家埃伦·莫斯利·汤普森说。拉邦巴德表示，丹佛的团队已准备好并愿意帮助其他人。“我们提供了帮助，并愿意分享我们的经验，”他说。