1987年蒙特利尔议定书和1997年京都议定书呼吁世界各国逐步淘汰消耗臭氧层并导致全球变暖的氟氯化碳(氯氟烃)，氟氯烃(氢氯氟烃)和氢氟碳化合物(氢氟碳化合物)等物质。许多供暖，通风和空调系统仍然使用违反这些国际协议并造成环境破坏的这些合成制冷剂。
最近，一组伊朗研究人员调查了天然制冷剂如何取代地热热泵中的氟氯化碳，氟氯烃和氢氟碳化合物，以降低能耗和运营成本。他们在可再生和可持续能源杂志上报告了他们的发现。研究人员还研究了非共沸和共沸制冷剂以及天然制冷剂的环境和经济效益。根据他们的建模，研究人员确定天然材料，包括氨和正丁烷，是地热热泵最经济，最环保的替代制冷剂。



地热热泵利用在水平沟渠或垂直钻孔中配备埋设管道的蒸汽压缩循环，利用地表温度如何在50华氏度中稳定。地热热泵从地面(冬季)提取热量，并通过将诸如水的流体循环通过埋地管道将热量散发到地面(在夏季)。该设计利用地面温和的温度来提高效率并降低加热和冷却系统的运营成本。在他们的评论中，研究人员运行了一个小时分析程序来计算一栋14层住宅楼的供暖和制冷负荷。然后，他们将他们的发现应用于工程方程求解器，以模拟具有不同已知制冷剂的开环和闭环地源热泵的热力学循环。
未来几年在暖通空调和制冷行业面临的巨大挑战是建立天然制冷剂技术，以替代氟氯化碳，氟氯烃和氢氟碳化合物制冷剂，该论文的作者之一莫斯塔法马菲说。降低热泵能耗的解决方案是利用地球作为可再生热源/水槽来提高效率，创造多样化的能源。