Ein Kältemittel ist eine Chemikalie, die in Kühlsystemen für mechanische Geräte wie Kühlschränke, begehbare Gefrierschränke oder Klimaanlagen verwendet wird. Die meisten Kühlgeräte sind auf die chemischen Reaktionen des Kühlgases angewiesen, um Wärme aus einem geschlossenen Bereich abzuführen. Es gibt tatsächlich zahlreiche Gase, die als Kältemittel verwendet wurden. Frühe Kältemittel waren hochgiftige und gefährliche Chemikalien. Die modernen Gase, die sie ersetzt haben, sind sicherer, aber viele können die globale Umwelt schädigen.
Im 19. Jahrhundert wurde die künstliche Kühlung durch mechanische und chemische Verfahren entwickelt. Chemiker wussten schon lange, dass einige chemische Reaktionen Wärme absorbieren oder ableiten und die Temperatur in einem bestimmten Bereich senken. Die damalige Lebensmittel- und Getränkeindustrie benötigte eine Alternative zu kostspieligen und ineffizienten Kühlmethoden, die den Transport und die Lagerung von Eis umfassten. Erfinder wie der Amerikaner Thaddeus Lowe schufen komplexe Systeme, bei denen Chemikalien verwendet wurden, um Wärme aus geschlossenen Räumen zu ziehen und ein Kühlfach zu schaffen. Die meisten dieser Systeme beinhalteten irgendeine Form von Kühlgas.
Ein mechanisches Kühlsystem ist auf die Speicherung einer bestimmten Menge an Kühlgas oder -gasen angewiesen. Das Gerät erzeugt kontrollierte chemische Reaktionen, indem es das Gas dazu zwingt, seinen Zustand zu ändern oder es mit anderen Chemikalien kombiniert und dabei Wärme aus dem Kühlfach entzieht. Frühe gewerbliche und private Kühleinheiten verwendeten Gase wie Ammoniak und Methylchlorid. Diese Gase sind hochgiftig und können Verletzungen verursachen, wenn sie aus dem Sicherheitsbehälter oder der erforderlichen Wartung entweichen. Aus diesem Grund werden die meisten frühen Kältemittelgase nicht mehr verwendet.
In den 1950er Jahren waren Haushaltskühlgeräte in den meisten Haushalten in den Industrieländern üblich. Die Hersteller dieser Geräte ersetzten giftige Kältemittelgase durch synthetische Kältemittel, sogenannte Fluorchlorkohlenwasserstoffe. Diese waren sicherer zu handhaben und zu lagern, aber bald entdeckten Wissenschaftler, dass sie ihre eigenen Probleme hatten. In den 1970er Jahren ergaben Studien, dass Fluorchlorkohlenwasserstoffe, die in Kühlaggregaten und anderen Geräten verwendet werden, zum Ozonabbau beitragen. Der Ozonabbau, der die schädlichen Auswirkungen der Sonneneinstrahlung auf die Gesundheit verstärken kann, war eine der ersten Umweltkrisen, die weithin verstanden wurde, und internationale Konventionen verboten Fluorchlorkohlenwasserstoffe bald.
Kontinuierliche Fortschritte in der Kältetechnik haben sichere alternative Kältemittel und effiziente Maschinen hervorgebracht, die einen Bruchteil der Kältemittel-Chemikalien älterer Geräte benötigen. Die älteren Kältemittel werden jedoch noch für ältere Geräte benötigt, die noch im Einsatz sind, wie zum Beispiel in Autos oder industriellen Gefriertruhen. Diese lassen sich nicht ohne hohen Aufwand auf moderne Kältemittel umstellen. Regierungsbehörden wie die US-Umweltschutzbehörde haben strenge Vorschriften zur Verwendung und Entsorgung von Kältemitteln. Personen, die die Wartung von Kühlaggregaten benötigen, sollten sich immer an einen qualifizierten Techniker wenden.