2025年04月13日 11:40:08 来源:华纳创新(北京)科技有限公司 >> 进入该公司展台 阅读量:237
强效温室气体,大气寿命可达几千甚至上万年
全氟化碳(PFCs)可用于制造电子产品,如液晶显示器、半导体等离子清洗或太阳能电池板的制造。受需求增长的推动,铝生产消费规模不断扩大,电解铝产业蓬勃发展,工业电解铝过程中阳极会产生四氟甲烷 (CF4) 和六氟乙烷 (C2F6)等副产物排放。目前,原铝生产、半导体制造和平板显示器制造是CF4和C2F6的已知人为来源。PFC-c318(c-C4F8、八氟环丁烷)是近年新被关注的PFCs之一,其可用于半导体和微电子等行业,同时也是氟化工生产过程的副产物。
表 主要PFCs寿命、年平均摩尔分数和GWP值
化学式 | 通用或工业名称 | 寿命(年) | 年平均摩尔分数(ppt)* | GWP-100^ | GWP-20^ | |
2015 | 2020 | |||||
CF4 | PFC-14 | 50000 | 81.9 | 86.4 | 6630 | 4880 |
C2F6 | PFC-116 | 10000 | 4.5 | 4.9 | 11100 | 8210 |
C3F8 | PFC-218 | 2600 | 0.6 | 0.7 | 8900 | 6640 |
c-C4F8 | PFC-318 | 3200 | 1.5 | 1.8 | 9540 | 7110 |

图1 大气背景点PFC-14逐年浓度变化

图2 大气背景点PFC-116逐年浓度变化

图3 大气背景点PFC-c318逐年浓度变化
AGAGE Data & Figures | Advanced Global Atmospheric Gases Experiment (mit.edu)
PFC-318(c-C4F8)排放量与用于原料用途的HCFC-22(CHClF2)的生产高度相关,HCFC-22 热解以生产(聚)四氟乙烯((P)TFE、Teflon)和六氟丙烯 (HFP),其中 PFC-318是已知的副产品,占PFC-318排放量的很大一部分。目前发现每千克热解的HCFC-22原料的排放因子为 ~0.003 kg PFC-318。
根据大气测量推断,PFC-318向大气的排放量急剧增加,从1990年的0.93 (0.76 - 1.11) Gg yr-1增加到2020年的2.32 (2.16 - 2.48) (Gg yr-1, 1 σ)(Jens Mühle et al., 2022)。除非受到控制,PFC-318排放量将继续上升,并且将成为排放到大气中的第二大 PFCs(以CO2-eq 计算)。虽然 2017 年PFC-318( ∼0.52 mW m-2 ) 的辐射强迫与CO2相比非常小 ,但PFC-318的排放和其他具有类似长寿命和高辐射效率的PFCs会改变地球的辐射收支。
AGAGE 网络的当前监测能力使得具有潜在PFC-318排放源的大片区域未被监测或监测不足,例如美国、印度、俄罗斯、中国西部和日本东部的大部分地区,那里坐落有各种半导体设施和氟化工生产工厂。需要提高观测能力和报告要求,以了解范围内 PFCs 和其他合成温室气体的排放量(Jens Mühle et al., 2019)。