在全球暖化加劇的背景下，空調和熱泵中的冷媒能幫助人們抵禦酷熱。但一些專家擔心，它們背後潛藏著尚未被充分重視的氣候風險。
隨著全球氣溫不斷上升，人們正藉助技術手段來應對酷熱，空調和熱泵也因此在世界各地迅速普及。
冷凍設備對保護人類健康的重要性日益凸顯，尤其是在全球南方國家的城市地區。同時，熱泵在許多情況下能夠取代燃燒化石燃料的鍋爐，從而在應對氣候變遷方面發揮作用。
對話地球訪談的專家無人反對使用和推廣這些設備，但部分研究人員擔心，背後可能隱藏著深層的環境危害。這些設備所依賴的化學冷媒，一旦排入大氣，可能成為溫室氣體，其增溫效應比二氧化碳強數千倍。
研究人員表示，須多關注這些冷媒的具體成分、使用方式以及報廢方式等。他們指出，在某些地區，一些簡單的措施，例如將屋頂刷成白色，就能從源頭減少冷卻需求。
「人類的工業化程度已經高到這樣一個地步：我們實際上能夠以驚人的速度改造大型基礎設施。」德國馬克斯·普朗克化學研究所大氣化學部主任埃里克·科特（Eric Kort）說，“這對人類來說固然是巨大福祉，但如果缺乏充分考量，也可能帶來諸多負面影響。」
「究竟會有什麼後果？我們又該如何提前預判，避免在毫無察覺的情況下無意間造成一連串新的環境問題？」
全球冷凍現狀
空調和熱泵需要使用被稱為冷媒的化合物，將熱量在系統內部不同部位之間轉移。夏季，空調把室內的熱量排到室外；而在冬季，熱泵則執行相反的過程，將室外的熱量輸送到室內。
熱泵的製熱和製冷效率可比傳統燃氣鍋爐高出五倍。它們可以使用再生能源供電，且成本往往更低。有了這些優勢，加上政府補貼，熱泵在全球範圍內迅速推廣。根據國際能源總署的報告，到2030 年，歐盟的熱泵年銷售量可望增加到700萬台，而2021年僅為200萬台。
根據聯合國環境規劃署「清涼聯盟」專家網路（Cool Coalition network of experts）2025年的一份報告，全球製冷設備保有量包括空調和熱泵，到2050年可能會增加至目前的三倍，其背後動力來自中低收入國家居民收入水準的提高，以及不斷加劇的高溫。
「我認為空調和熱泵使用量的上升總體上是一件好事。熱泵幾乎能取代化石燃料燃燒供熱，這對氣候和人類健康都更有利。」位於美國加州的研究與政策機構PSE Healthy Energy的空氣品質科學家雅奈·卡什坦（Yannai Kashtan）說。
「但隨著這些設備在全球範圍內，尤其是在全球南方國家的使用不斷增加，我們必須確保其所使用的冷媒兼具環保、價廉、標準統一且安全的特性。而目前的情況並非如此。”
之所以冷媒的選擇及其對大氣的影響至關重要，是因為冷媒會發生洩漏。英國一項關於熱泵的2014年研究發現，其年洩漏率約為3.5%。
值得關注的化學物質
歷史或許提供了一個值得借鏡的教訓：上世紀氯氟烴（CFC）剛被用來製作冷媒時，誰也預想不到這類物質會大範圍破壞保護地球的臭氧層。
如今使用的數百種冷媒，是數十年來環境監管不斷調整強化的產物，先是要求將破壞臭氧層的氯氟烴（CFC）替換為相對更安全的氫氯氟烴（HCFC），現在又換成空調和熱泵中普遍使用的氫氟烴（HFC）。
氫氟烴不會破壞臭氧層，且在大氣中的停留時間較短。「但它們很容易造成全球暖化。」密西根大學專門研究溫室氣體觀測的研究員吉娜維芙·普蘭特（Genevieve Plant）說。
常用氫氟烴冷媒二氟甲烷，又稱為R‑32，全球暖化潛勢值為675，代表在100年裡，一公斤R‑32的增溫效應相當於675公斤二氧化碳。「甲烷的數值是28。所以氫氟烴的溫室效果非常非常強。而且R‑32還是其中較低的一個。」普蘭特說。在同樣的100年時間尺度上，另外一種氫氟烴混合物R‑410A的暖化潛勢值超過2000。
新一代被稱為氫氟烯烴（HFO）的冷媒已面世，聲稱其全球暖化潛勢值較低。但其中許多含有全氟和多氟烷基物質（PFAS），也被稱為「永久化學物質」，因為它們會在動物體內累積，並可能對人體產生致癌風險。其中一些也可能在大氣中分解成具有強烈增溫效應的氣體。
以碳氫化合物為原料的冷媒，如丙烷、異丁烷，甚至二氧化碳，也可能成為替代方案。例如，丙烷在100年時間尺度上的全球暖化潛勢僅為3，但其可燃性引發一些擔憂。
冷媒真的已經洩漏到大氣中了嗎？
關於冷媒進入大氣的具體數量，目前數據有限，但相關統計正在逐漸增加。國際監測網路的觀測顯示，自90年代中期氫氟烴開始被廣泛使用以來，其排放量一直在穩步上升。
今年稍早發表的一項研究顯示，2011至2021年間，中國大氣裡的氫氟烴濃度持續上升。普蘭特也發表類似研究，在紐約市上空採集的大氣樣本中檢測到含有氫氟烴的滷代烴化合物。
普蘭特解釋說，檢測到的含量高於官方現有估算值，很可能是因為實際洩漏量遠遠超過預估。
她的研究得出結論：這些檢測到的滷代烴所產生的溫室效應，與同一批空氣樣本中檢測到的全部甲烷的增溫效應相當。
要將冷媒污染追溯到具體來源並不容易。但普蘭特的研究提供了一些線索。
與她共同參與研究的科特表示，他們發現了一個「相當暗示性」的結果：天氣越炎熱，空調所用冷媒的排放似乎越高。
現有數據有限，尚不足以得出定論，但確實引發了一個問題：依賴冷媒的冷凍設備可能帶來什麼影響，尤其是在炎熱地區使用頻率較高的情況下。
排放的最大來源甚至可能不是在使用階段，因為在生產、運輸以及設備報廢時也會發生洩漏。即便在法律禁止向空氣中排放冷媒的地方，這種情況仍時有發生，因為無害化合規處理既難操作又昂貴。
卡什坦表示，這些問題不應阻止人們從使用傳統空調或瓦斯爐轉向更有效率的熱泵。他強調，真正令人擔憂的是，隨著全球冷凍需求不斷攀升，冷媒排放也會隨之增加。
在缺乏更完善的數據的情況下，研究人員擔心巨大的氣候危害被忽視。科特和普蘭特在一篇論文中指出，這甚至可能形成一個惡性循環：洩漏導致氣溫升高，氣溫升高又推動更多冷氣需求，進一步增加洩漏。
不只是排放問題
「熱泵一直被宣傳為一種普適、清潔、可持續、對氣候友好的解決方案，但我認為人們並沒有充分考慮到它所涉及的多層面問題。」研究陸地碳循環的波士頓大學學者露西·胡蒂拉（Lucy Hutyra）說。
胡蒂拉指出，在經歷極端氣溫的地區，例如嚴寒天氣中，熱泵必須超負荷運轉才能為房屋供暖，這會消耗更多電力並增加成本。而在降溫方面，她自己的研究顯示，在某些地區，僅採用簡單的白色屋頂改造措施就能非常有效地反射熱量，降低室內溫度。
在第28屆聯合國氣候變遷大會COP28上，75個國家聯合簽署《全球製冷承諾》，目標是到2050年前將與製冷相關的碳排放減少68%。該倡議強調使用被動式降溫法，例如採用白色屋頂和改進建築設計，並強調使用低全球暖化潛勢值冷媒的重要性。
對話地球訪談的大多數研究人員認為，問題不在於我們是否應該使用這些設備，而在於如何管控其負面影響並製定應對方案，首先需要進行更多關於空調和熱泵冷媒洩漏的研究。
仍有許多問題尚未得到解答，包括洩漏高發點在哪裡，熱泵的運作特性是否會導致其碳排放比空調更高等。
「從我閱讀的文獻來看，我們對這重要議題的關注度遠遠不夠。我們對它的認知和掌握非常、非常有限。」胡蒂拉說。
「我希望能看到覆蓋全生命週期的研究——從安裝時的洩漏、運行過程中的洩漏，到最終報廢階段的洩漏。我認為我們不能只依賴製造商提供的單方面數據。」
掌握更多關於冷媒排放來源與規模的數據，將有助於制定應對方案，無論是透過更嚴格的維護計劃來減少系統運作中的排放，還是透過更嚴格的監管與激勵措施來確保設備在報廢時得到妥善處置。
科特表示，洩漏幾乎不可能完全杜絕。
「以往的經驗表明，在現實世界中，要做到我們理想中的完全密封是非常困難的。因此，問題變成：不同冷媒氣體會帶來怎樣的影響？我們在其中需做出怎樣的權衡？」
