CFC-11 amount in polyurethane foam in end-of-life refrigerators


Thesis Type: Postgraduate

Institution Of The Thesis: Marmara University, Faculty of Engineering, Environmental Engineering, Turkey

Approval Date: 2012

Thesis Language: English

Student: BURCU YAZICI

Co-Supervisor: ZEHRA SEMRA CAN, BARIŞ ÇALLI

Abstract:

ÖMRÜNÜ TAMAMLAMIŞ BUZDOLAPLARINDA BULUNAN POLİÜRETAN KÖPÜKTEKİ CFC-11 MİKTARI Buzdolapları yaygın olarak kullanılan beyaz eşyalar arasındadır. Önemli unsurların başında gelen yalıtım; poliol, izosiyanat ve kabartıcının karışımından oluşan poliüretan köpük ile gerçekleştirilir. Kabartıcı, ısı transferini engeller ve enerji tüketimini azaltır. CFC-11, ozon tüketme potansiyeli belirlene kadar kabartıcı olarak kullanılmıştır. Sonrasında ise kullanımı Montreal Protokolü ile kısıtlanmıştır. Günümüzde, CFC-11 ve CFC-11 içeren maddeler “Ozon Tabakasını İncelten Maddeler” ve “Atık Yönetimi Genel Esaslarına İlişkin Yönetmelik” ile düzenlenmektedir. Buna ek olarak, “Atık Elektrikli ve Elektronik Ekipmanların Kontrolü Yönetmeliği” de taslak halinde olup, yakında yürürlüğe girecektir. Fakat buzdolaplarındaki PU köpük içindeki CFC-11 miktarı bilinmemektedir. Bu nedenle, bu çalışma 1996 öncesi üretilmiş ve halen kullanımda olan buzdolaplarındaki CFC-11 miktarını ve buna ilişkin ozon tüketme potansiyelini tespit etmek için gerçekleştirilmiştir. CFC-11 içeren buzdolabı miktarını tespit etmek için 1986-1995 arası üretilmiş buzdolabı iç satış verileri incelenmiş, basit bir model yardımıyla, 2,24 milyon buzdolabının halen kullanımda olduğu belirlenmiştir. Bir buzdolabında 4 kg yalıtım köpüğü bulunduğu göz önüne alınarak, CFC-11 içeren toplam PU köpük miktarı 8944 ton olarak hesaplanmıştır. 1996 öncesi üretilmiş, halen kullanımda olan buzdolaplarındaki PU köpük içindeki CFC-11 miktarını belirlemek için, ömrünü tamamlamış bir buzdolabından köpük numuneleri alınmış ve bu numunelerin CFC-11 içeriği ölçülmüştür. Köpük numuneleri ağzı kapalı bir şişede, 140oC sıcaklıkta 48 saat bekletilerek CFC-11 açığa çıkartılmış ve GC-MS ile analiz edilmiştir. Sonuç olarak, Türkiye’de, 1996 öncesi üretilmiş ve halen kullanımda olan buzdolabı miktarı 2,24 milyon olarak kabul edildiğinde, buzdolaplarında, yalıtım köpüğünde bulunan toplam CFC-11 miktarının 1011-1078 ton olması beklenmektedir. ABSTRACT CFC-11 AMOUNT IN POLYURETHANE FOAM IN END-OF-LIFE REFRIGERATORS Refrigerators are among the most widely used household appliances. Insulation is of key importance which is accomplished by polyurethane (PU) foams consisting of a mixture of polyols, isocyanates and blowing agents. Blowing agent limits heat transfer and reduces energy consumption. CFC-11 (trichlorofluoromethane) had been used as blowing agent until its ozone depleting potential was discovered. Its use was then restricted with the Montreal Protocol. Today, CFC-11 and CFC-11 containing substances are regulated under “Directive on Ozone Depleting Substances” and “Regulation for General Principles of Waste Management” in Turkey. In addition, “Waste Electrical and Electronic Equipment Control Regulation” has been prepared and shall enter into force soon. However, the total amount of CFC-11 in PU insulation foam of refrigerators is not certainly known in Turkey. Therefore, this study was conducted to ascertain the amount of CFC-11 in pre-1996 refrigerators in-use and the related ozone depleting potential. Total number of refrigerators containing CFC-11 was determined from domestic sales data for years between 1986 and 1995, and using a survival function, it was obtained that 2.24 million of these refrigerators are still in use. Assuming 4 kg of insulation foam per refrigerator, the total amount of PU foam blown with CFC-11 was calculated as 8944 tons. In order to estimate the amount of CFC-11 in PU foam of pre-1996 refrigerators in-use, foam samples were taken from an obsolete refrigerator and their CFC-11 content was measured. CFC-11 was released by heating the foam samples to 140oC for 48 hours in a closed bottle and analyzed in the headspace using a GC-MS. As a result, by assuming that 2.24-million pre-1996 refrigerators are still in-use, the total amount of CFC-11 in insulation foam of refrigerators in Turkey was estimated to be 1011-1078 tons.