Kylmäaine on kemikaali, jota käytetään mekaanisten laitteiden, kuten jääkaappien, pakastimien tai ilmastointilaitteiden jäähdytysjärjestelmissä. Useimmat jäähdytysyksiköt ovat riippuvaisia kylmäainekaasun kemiallisista reaktioista lämmön poistamiseksi suljetulta alueelta. Kylmäaineina on itse asiassa käytetty lukuisia kaasuja. Varhaiset kylmäaineet olivat erittäin myrkyllisiä ja vaarallisia kemikaaleja. Nykyaikaiset kaasut, jotka korvaavat ne, ovat turvallisempia, mutta monilla voi olla haitallinen vaikutus maailmanlaajuiseen ympäristöön.
Keinotekoinen jäähdytys mekaanisilla ja kemiallisilla prosesseilla kehitettiin 19 -luvulla. Kemistit tiesivät jo pitkään, että jotkin kemialliset reaktiot absorboivat tai ohjaavat lämpöä ja alentavat lämpötilaa tietyllä alueella. Tuon ajan ruoka- ja juomateollisuus tarvitsi vaihtoehdon kalliille ja tehottomille jäähdytysmenetelmille, joihin kuuluu jään kuljetus ja varastointi. Keksijät, kuten amerikkalainen Thaddeus Lowe, loivat monimutkaisia järjestelmiä, joissa käytettiin kemikaaleja lämmön ottamiseksi suljetuilta alueilta ja luotiin jäähdytetty osasto. Suurin osa näistä järjestelmistä sisälsi jonkinlaista kylmäainekaasua.
Mekaaninen jäähdytysjärjestelmä riippuu tietyn määrän kylmäainekaasun tai -kaasujen varastoinnista. Laite luo hallittuja kemiallisia reaktioita pakottamalla kaasun muuttamaan tilaa tai yhdistämällä sen muihin kemikaaleihin ja vetämällä lämpöä jääkaapista. Varhaiset kaupalliset ja kodin jäähdytysyksiköt käyttivät kaasuja, kuten ammoniakkia ja metyylikloridia. Nämä kaasut ovat erittäin myrkyllisiä ja voivat aiheuttaa vammoja, jos ne karkaavat suojarakennuksesta tai vaativat huoltoa. Tästä syystä useimmat varhaiset kylmäainekaasut eivät ole enää käytössä.
1950 -luvulle mennessä kodin jäähdytyslaitteet olivat yleisiä useimmissa kehittyneiden maiden kotitalouksissa. Näiden laitteiden valmistajat korvasivat myrkylliset kylmäainekaasut synteettisillä kylmäaineilla, joita kutsutaan klorofluorihiilivetyiksi. Näitä oli turvallisempi käsitellä ja säilyttää, mutta pian tutkijat havaitsivat, että heillä oli omat ongelmansa. 1970 -luvulla tehdyt tutkimukset paljastivat, että kylmälaitteissa ja muissa laitteissa käytetyt kloorifluorihiilivedyt edistävät otsonikerrosta. Otsonikerros, joka voi lisätä auringon säteilyn haitallisia terveysvaikutuksia, oli yksi ensimmäisistä ympäristökriiseistä, jotka ymmärrettiin laajalti, ja kansainväliset sopimukset kielsivät pian kloorifluorihiilivedyt.
Jatkuva kehitys kylmätekniikassa on tuottanut turvallisia vaihtoehtoisia kylmäaineita ja tehokkaita koneita, jotka vaativat murto -osan vanhempien yksiköiden käyttämistä kylmäainekemikaaleista. Vanhoja kylmäaineita tarvitaan kuitenkin edelleen vanhoissa laitteissa, jotka ovat edelleen käytössä, kuten autoissa tai teollisissa pakastimissa. Niitä ei voida muuttaa nykyaikaisiksi kylmäaineiksi ilman kohtuuttomia kustannuksia. Hallituksen elimillä, kuten Yhdysvaltain ympäristönsuojeluvirastolla, on tiukat määräykset kylmäaineiden käytöstä ja hävittämisestä. Yksilöiden, jotka tarvitsevat kylmälaitteiden huoltoa, tulee aina neuvotella pätevän teknikon kanssa.