Rejtélyes anyagok

A Svájci Szövetségi Laboratóriumban dolgozó Martin Vollmer két évvel ezelőtt a világ különböző pontjain elhelyezett, az atmoszféra összetételét monitorozó érzékelőiből származó adatokat elemezte kollégáival, mikor felfedezte azt a hidrogénezett-fluorozott-szénhidrogén vegyületet, név szerint a HCFC-132b-t, melyet addig még nem detektáltak a légkörben. Az archívum tanulmányozása után bebizonyosodott, hogy az elmúlt két évtizedben valójában már kisebb mértékben jelen volt ez és két másik, HCFC-133a és HCFC-31 vegyület bizonyos megfigyelési pontok közelében, egyrészt Franciaországban, ahol egy vegyianyag gyár kibocsátásából származott, de ez a forrás megszűnt a telep bezárása után.

A másik helyszín Kínában található, ott is gyárak közelében. Igaz, hogy ezek az anyagok nem rendelkeznek olyan jelentős ózont károsító potenciállal, mint más HCFC vegyületek, sőt, bizonyos helyeken éppen a sokkal környezetszennyezőbb termékek kiváltására szolgálnak, de jelenlétük egyfelől mégiscsak káros a környezetre nézve, másfelől rejtélyes a koncentrációjuk oka és az alkalmazási céjuk is egy gyár közelében, hiszen a kutatók elmondása szerint nincs ismert ipari felhasználási módjuk. A most megjelent tanulmányban Vollmer azt a lehetséges magyarázatot adja meg a jelenség okának, miszerint valamilyen vegyi feldolgozási folyamat köztes termékeként keletkeznek és kerülnek ki a légkörbe a kémiai anyagok. A HCFC-132b-t 95%-át vezeti vissza Kelet-Ázsia területére, a HCFC-133a-nak pedig 80%-át.

Ezek a megfigyelések hozzájárulhatnak, hogy az atmoszférába történő káros kibocsátásnak még a kezdeti fázisában elejét vegyék és a felelős gyárak üzemeltetőit kötelezzék a nemzetközi egyezségek betartására.

Mi a baj a HCFC-nal?

Ha a három oxigénatomból felépülő ózonmolekulák teljes, atmoszférában található mennyiségét összetömörítenénk a Föld felszínen jelenlévő nyomáson, az ózonréteg teljes vastagsága mindössze három milliméteres lenne.

Azonban ez a kis mennyiségű anyag is elég hozzá, hogy megvédjen minket a napból származó káros ultraibolya, vagyis a látható fénytartomány ibolya színű, legkisebb hullámhosszúságú tagján túli sugárzástól.

Miután Paul Crutzen 1970-ben laboratóriumi kísérleteiben kimutatta, hogy a nitrogén-oxid és a nitrogén-dioxid, reakcióba lépve az ózonnal, lebontják azt egyszerű, kétatomos oxigén molekulákká vagyis károsítják az ózonréteget, az atmoszféra vegyi összetételének kutatása nagyban felgyorsult.

A légszennyezés jelensége ősidők óta hozzátartozik az emberi tevékenységekhez, a gyárakból és kéményekből távozó füst látványa és a közelükben megszaporodó megbetegedések mindig is egyértelművé tették, hogy a káros anyagok nem tűnnek el nyomtalanul a levegőben, de a pontos kémiai reakciók feltérképezése, különösen a felső légköri régióban, hozzájárult, hogy a romboló hatású anyagok helyett egészségesebb alternatívát válasszanak az ipari szereplők. 1971-ben Harold Johnston mutatott rá először, hogy az akkor még tervezés alatt álló szuperszonikus flotta, mely a szokásosnál nagyobb, húsz kilométeres magasságban repült volna, pontosan az ózonréteg közepébe engedné a káros nitrogén-oxidokat. Ezután elkezdődött a párbeszéd a technológiai és kormányzati szektor, valamint a környezetvédők között a tervek megváltoztatására, de, mivel a poszt-concorde világban azóta sem tűntek fel újra a szuperszonikus gépek, egészen az idei évig, ezért a kérdés lekerült az asztalról. A kutatások az ózonréteget befolyásoló tényezőkkel kapcsolatban viszont folytatódtak,

Paul Crutzen, Mario Molina és F. Sherwood Rowland pedig 1995-ben megkapták a kémiai Nobel díjat az ózon változásainak vizsgálatáért, és amiért rávilágítottak, hogy az antropogenikus hatások jelentősen hozzájárulhatnak a réteg elvékonyodásához.

'74-ben Molina és Sherwood Nature-ben megjelent cikkükkel hívták fel a figyelmet a freonok (klórozott-fluorozott szénhidrogének, CFC, illetve hidrogénezett-fluorozott szénhidrogének, HCFC gázok) károsító hatására, innentől pedig felgyorsultak az események.

Felfedezték az ózonlyukat Antarktisz felett, és a döbbent tudományos közösség intenzív viták után arra következtetésre jutott, hogy az iparilag előállított klórt és brómot tartalmazó vegyületek a felelősek a jelenségért, nem a természetes folyamatok. 1987-ben 46 ország képviselői aláírták a Montreáli Jegyzőkönyvet, melynek értelmében kötelezettséget vállaltak rá, hogy a '86-os szinten fagyasztják be a freongázok előállítását és fogyasztását, 1999-re pedig ötven százalékkal csökkentik a gyártott mennyiséget. Később további kiegészítésekkel toldották meg az egyezményt, például a metil-bromidot is bevették a kiiktatandó vegyületek közé, az aláíró tagok száma pedig egyre szaporodott.

Kofi Annan, az ENSZ főtitkára a 2003-ban az addigi "legsikeresebb nemzetközi egyezségnek" nevezte a Jegyzőkönyvet, amelyet összesen 197 ország írt alá.

Csakhogy hiába menekült meg az atmoszféra egy károsító tényezőtől, kapott helyette egy újat.

A freonok helyett bevezetett fluorozott szénhidrogének (HFC) ugyan már nem tartalmaznak klórt, viszont nagymértékben hozzájárulnak a globális felmelegedéshez, mivel globális felmelegedési potenciáljuk (GWP) sokszorosan meghaladja elődeikét. A leggyakrabban használt típusok GWP-ja is akár ezer feletti szám lehet, ez azt jelenti, hogy azonos mennyiségű szén-dioxidhoz képest ennyivel jobban melegítik a légkört, de például az R-23, melyet a nagyon alacsony hőmérsékleten működő dugattyús berendezésekben alkalmaznak hűtőközegként, globális felmelegedési potenciálja 14 800.

Hogy ezt a következő, emberiség nyakába szakadt problémát megoldják, a Montreáli Jegyzőkönyv részes feleinek huszonnyolcadik gyűlésén, 2016-ban aláírták a Kigali Megállapodást, mely kötelezi a ratifikáló államokat, hogy a következő harminc év során 80%-kal csökkentsék a HFC-k mennyiségét. A fejlett országokban ez a folyamat már elkezdődött, nálunk például az F-Gáz rendelet 2015. január 1-jével lépett hatályba, és évről évre kevesebb GWP-t engedélyez az újonnan forgalomba kerülő hűtő-, és légkondicionáló gépekre. 2022-től tilos lesz 150 GWP-t meghaladó értékű háztartási vagy kereskedelmi hűtőket forgalmazni (40 kW alatt). A fejlődő országok kapnak némi türelmi időt 2024-ig.

Ez valószínűleg újabb gondokat fog okozni az ipar számára, hiszen a HFC-k kiváltására alkalmazható szénhidrogénekkel is van egy kis probléma: potenciálisan gyúlékonyak lehetnek.

Azonban ez az egy helyben álló berendezések esetén valószínűleg nem vezet veszélyes helyzetek kialakulásához, a gyártók így lassan átállnak az új anyagok integrálására. A Kigali Megállapodás ratifikálására az Egyesült Államok új elnöke, Joe Biden január 27-én utasította a Szenátust.

(Fotó: Pixabay, Wikimedia Commons)

Ez is érdekelhet:

Évente egy olimpia árába kerül Magyarországnak a légszennyezettség Ez még világviszonylatban is nagyon sok.
Nyáron indulhat az első kísérlet, mely kalcium-karbonát légkörbe engedésével változtatna a Föld klímáján A szoláris geomérnökség sokáig tabu volt, de a klímaprobléma sürgőssége változtat a dolgokon. Azonban az, hogy széleskörűen permetezzenek a levegőbe napfényt felfogó és visszatükröző részecskéket még sokkal odébb van, a mostani csak a hatások tanulmányozása érdekében tett kísérlet.
Ötéves lett a párizsi klímaegyezmény, de elég ok ez az ünneplésre? A történelmi jelentőségű megállapodásban mintegy kétszáz ország kötelezte el magát az éghajlatváltozás megelőzése és az emberi civilizáció védelme érdekében. Ennek apropóján végighaladunk azon a bizonyos idővonalon, miközben megnézzük, honnan indult ez az egész, és mi a helyzet napjainkban.