تدخل الأمونيا في صناعات التبريد عبر أربعة مجالات رئيسية، حيث تؤدي دورًا جوهريًا في أنظمة التبريد الصناعي واسع النطاق بفضل خصائصها الحرارية العالية وكفاءتها المميزة، إلى جانب كونها خيارًا صديقًا للبيئة مقارنةً بمركبات الكلوروفلوروكربون (الفريونات).
وتُعد الأمونيا في صناعات التبريد من أقدم وأكفأ المبردات الطبيعية المستخدمة منذ عام 1858م، حين ابتكر الفرنسي فرديناند كاريه (Ferdinand Carré) نظام التبريد بالامتصاص المعتمد على الأمونيا والماء، وهو ما شكّل نقلة نوعية أسهمت في تطور العديد من الصناعات.
مميزات الأمونيا في صناعات التبريد
يُفضَّل استخدام الأمونيا في صناعات التبريد في مختلف التطبيقات الصناعية نظرًا لما تتمتع به من مجموعة واسعة من المزايا، من أبرزها ما يلي:
-
الكفاءة الحرارية العالية: تتمتع الأمونيا بحرارة كامنة للتبخر مرتفعة للغاية. هذا يعني أن كمية قليلة من الأمونيا قادرة على امتصاص كمية كبيرة من الحرارة، مما يرفع من كفاءة النظام ويقلل من استهلاك الطاقة.
-
الاستدامة البيئية: الأمونيا مبرد طبيعي (Natural Refrigerant) وذات تأثير بيئي منخفض جدًا:
-
احتمالية استنفاد الأوزون (ODP): تساوي صفر.
-
احتمالية الاحترار العالمي (GWP): تساوي صفر.
-
-
سهولة الكشف: تتميز الأمونيا برائحة نفاذة قوية جدًا. على الرغم من أن هذا قد يُعتبر خطرًا، إلا أنه في الواقع يمثل ميزة أمان حيث يتم الكشف عن أي تسرب بكميات ضئيلة (بتركيز 3 إلى 5 جزء في المليون)، مما يتيح إصلاح التسرب بسرعة قبل أن يتفاقم.
-
إنخفاض التكلفة: تعتبر الأمونيا عمومًا أقل تكلفة من العديد من المبردات الاصطناعية (الفريونات).
-
القدرة على الوصول لدرجات حرارة منخفضة: يمكن لأنظمة تبريد الأمونيا أن تصل بسهولة إلى درجات حرارة منخفضة تصل إلى -45 درجة مئوية، مما يجعلها مثالية لتطبيقات التجميد العميق.
تطبيقات الأمونيا في صناعات التبريد
1. قطاع الأغذية والمشروبات
هذا هو المجال الأوسع لتطبيق الأمونيا، حيث تُستخدم لضمان الحفاظ على المنتجات الغذائية من الفساد والجودة:
-
مرافق معالجة الأغذية: تبريد وتجميد اللحوم والدواجن والمأكولات البحرية ومنتجات الألبان.
-
مستودعات التخزين البارد: المخازن المركزية واسعة النطاق التي تتطلب تحكمًا دقيقًا بدرجات الحرارة لفترات طويلة.
-
مصانع الآيس كريم: لتوفير درجات التجميد اللازمة.
-
مصانع المشروبات: لتبريد خزانات التخمير وتخزين المشروبات.
-
مصانع الثلج: لإنتاج الثلج بكميات تجارية.
2. الصناعات الكيميائية والبتروكيماوية
تُستخدم الأمونيا لتبريد العمليات الحيوية والحفاظ على درجات حرارة ثابتة في التفاعلات والمعدات:
-
تبريد العمليات: إزالة الحرارة الناتجة عن التفاعلات الكيميائية المختلفة.
-
تسييل الغازات: استخدامها في بعض عمليات تسييل الغازات الطبيعية والكيماوية.
3. التطبيقات الترفيهية والتكييف واسع النطاق
-
ساحات التزلج على الجليد: تُستخدم مبردات الأمونيا لتجميد وصيانة سطح الجليد.
-
وحدات التبريد المركزية الكبيرة (HVAC): تستخدم في تكييف الهواء المركزي للمجمعات الصناعية والمباني التجارية الضخمة (على الرغم من أنها أقل شيوعًا من الفريونات في التكييف التجاري الصغير).
4. تبريد الامتصاص (Absorption Refrigeration)
بالإضافة إلى أنظمة تبريد دورة الانضغاط البخاري الشائعة، تُستخدم الأمونيا أيضًا في مبردات الامتصاص (Ammonia-Water Absorption Chillers) وفي هذه الأنظمة، تُستخدم الأمونيا كمبرد والماء كممتص و تتميز بقدرتها على العمل بمصادر حرارية مهدرة مثل البخار، مما يوفر استهلاكًا كهربائيًا للطاقة ويجعلها جذابة اقتصاديًا في بعض التطبيقات، بالرغم من أن هذه الوحدات غالبًا ما تكون أكبر حجمًا.
اعتبارات السلامة لاستخدام الأمونيا في صناعات التبريد
على الرغم من كفاءتها ومزاياها البيئية، تعتبر الأمونيا مادة سامة وعند استنشاقها بكميات كبيرة في تراكيز محددة في الهواء (من 15% إلى 28%)، يمكن أن تكون الأمونيا قابلة للاشتعال أو الانفجار ولذلك فإن استخدام الأمونيا في صناعات التبريد يتطلب إجراءات أمان صارمة للغاية كالتالي:
- تصميمًا محكمًا ومغلقًا للنظام.
- الالتزام بأعلى معايير وإجراءات السلامة الدولية.
- وجود أنظمة كشف تسرب متطورة وآليات إغلاق وخطة للطوارئ.
- التدريب المستمر للمهندسين والفنيين.
ختامًا، تُثبت الأمونيا في صناعات التبريد مكانتها كركيزة أساسية لا غنى عنها في مجال التبريد الصناعي، بعدما برهنت على كفاءتها العالية واستدامتها البيئية، ومع التطور المستمر في التقنيات المبتكرة التي تقلل من شحنات الأمونيا المستخدمة — مثل أنظمة الضخ المباشر والوحدات المدمجة — يتعزز حضور هذا المبرد الطبيعي ويتسع نطاق استخدامه، ليؤكد أنه خيار العصر القادر على تحقيق التوازن الذكي بين الجدوى الاقتصادية والمسؤولية البيئية.
فيديو .. شرح دائرة التبريد والتجميد بالأمونيا وتجنب انفجار الامونيا
المراجع :
- مبردات الأمونيا أكثر الحلول المستدامة لتبريد المصانع – rowadalaamal
- سلسلة تبريد الأمونيا – icesourcegroup
- الأمونيا – توفير درجة الحرارة المناسبة للتغيير – gea
اقرأ أيضا :
- 7 مزايا لإنتاج الأمونيا الزرقاء تعرف عليها
- انبعاثات الأمونيا والبيئة : 5 مصادر رئيسية تهدد التوازن البيئي وصحة الإنسان
- 5 تقنيات حديثة لعملية تحويل الأمونيا إلى هيدروجين نظيف
- استخدامات الأمونيا الصناعية: 9 مجالات حيوية تُشكل حلول مستدامة للطاقة
- عملية هابر – بوش للأمونيا: 116 عام من الإنتاج إلي التحول المستدام
- محفزات إنتاج الأمونيا: 5 طرق حديثة لزيادة الإنتاج و نمو الاقتصاد
- سلاسل توريد الأمونيا: 4 مراحل رئيسية من المادة الخام إلى الاستهلاك العالمي
