Inhoud
Voordat Thomas Midgley Jr. en zijn medewerkers Freon uitvonden in 1928, waren de meest voorkomende koudemiddelen gevaarlijke chemicaliën zoals zwaveldioxide, methylchloride en ammoniak. Freon is een combinatie van verschillende chloorfluorkoolwaterstoffen of CFK's, die zo chemisch inert zijn dat ingenieurs geloofden dat ze een wondermiddel hadden gevonden. CFK's zijn smaakloos, reukloos, niet-ontvlambaar en niet-corrosief, maar in 1974 waarschuwden twee wetenschappers dat ze verre van onschadelijk zijn en hun waarschuwingen werden in 1985 bevestigd.
De ozonlaag
Zuurstof is het op één na meest voorkomende gas in de atmosfeer van de aarde en het bestaat voornamelijk als moleculen gemaakt van twee zuurstofatomen. Zuurstof kan echter worden gecombineerd tot moleculen met drie atomen, die ozon worden genoemd. Ozon nabij de grond is een verontreinigende stof, maar in de bovenste stratosfeer vormt het een beschermende laag rond de planeet die ultraviolet zonlicht absorbeert, waardoor al het leven wordt beschermd tegen de schadelijke effecten van die straling. De dikte van deze laag wordt gemeten in Dobson-eenheden (DU); één DU is een honderdste millimeter bij standaard temperatuur en druk. De ozonlaag is gemiddeld ongeveer 300 tot 500 DU dik, wat ongeveer de dikte is van twee gestapelde centen.
Het effect van CFK's
Wetenschappers begonnen zich voor het eerst te realiseren dat chloor in de vroege jaren 1970 destructief met ozon zou kunnen interageren, en Sherwood Rowland en Mario Molina waarschuwden voor het gevaar dat CFC's in 1974 voor de ozonlaag vormden. Dit gevaar is een direct gevolg van het feit dat CFC's - die koolstof, fluor en chloor bevatten - zijn zo inert. Omdat ze niet reageren met iets in de lagere atmosfeer, migreren CFC-moleculen uiteindelijk naar de bovenste atmosfeer, waar de zonnestraling intens genoeg is om ze uit elkaar te halen. Dit produceert vrij chloor - een element dat allesbehalve inert is.
Het effect van chloor op ozon
Het proces waarbij chloor ozon vernietigt, bestaat uit twee stappen. Een chloorradicaal, dat zeer reactief is, ontdoet het extra zuurstofatoom van een ozonmolecuul, vormt chloormonoxide en laat een zuurstofmolecuul achter als een product van de reactie.Chloormonoxide is echter ook zeer reactief en het combineert met een ander ozonmolecuul om twee zuurstofmoleculen te vormen en het chlooratoom vrij te laten om het proces opnieuw te beginnen. Een enkel chlooratoom kan duizenden ozonmoleculen vernietigen bij voldoende koude temperaturen. Deze temperaturen bestaan gedurende de winter op Antarctica, en in mindere mate op het Noordpoolgebied.
Het ozongat
Wetenschappers ontdekten voor het eerst het bewijs van een ozongat in Antarctica in 1985. Wereldregeringen reageerden snel en bereikten in 1987 een akkoord in Montreal om tegen 2010 het gebruik van CFK uit de ondertekenende landen geleidelijk af te schaffen. De gemiddelde dikte van de laag in een ozongat, die zich elk jaar ontwikkelt tijdens de Antarctische lente, is ongeveer 100 DU - de dikte van een dubbeltje. Het grootste waargenomen gat was in 2006; het was 76,30 miljoen vierkante kilometer in oppervlakte (29,46 miljoen vierkante mijl); geen enkel gat in de daaropvolgende jaren, vanaf 2014, was zo groot. Het eerste ozongat boven het Noordpoolgebied werd in 2011 waargenomen na een ongewoon koude Noordpoolwinter.