¿Qué son los hidroclorofluorocarbonos (HCFC)?

Los HCFC son compuestos que contienen carbono, hidrógeno, cloro y flúor. La industria y la comunidad científica consideran que algunas sustancias químicas de esta clase de compuestos son alternativas temporales aceptables a los clorofluorocarbonos. Los HCFC tienen una vida atmosférica más corta que los CFC y aportan menos cloro reactivo a la estratosfera, donde se encuentra la «capa de ozono». Por consiguiente, se espera que estas sustancias químicas contribuyan mucho menos al agotamiento del ozono estratosférico que los CFC. Dado que todavía contienen cloro y tienen el potencial de destruir el ozono estratosférico, se consideran sólo como sustitutos temporales de los CFC. La legislación internacional actual ha impuesto límites a la producción de HCFC; la producción está prohibida después de 2020 en los países desarrollados y de 2030 en los países en desarrollo.

Figura 1. Cambios atmosféricos observados para los halocarbonos sustitutivos a partir de la red de muestreo de frascos de la NOAA/GML.

Los HCFC son menos estables que los CFC porque las moléculas de HCFC contienen enlaces carbono-hidrógeno. El hidrógeno, cuando se une al carbono en compuestos orgánicos como éstos, es atacado por el radical hidroxilo en la parte inferior de la atmósfera conocida como troposfera. (Los CFC, al no contener hidrógeno y, por tanto, no tener enlaces carbono-hidrógeno, no son destruidos por el radical hidroxilo). Cuando los HCFC se oxidan en la troposfera, el cloro liberado suele combinarse con otras sustancias químicas para formar compuestos que se disuelven en el agua y el hielo y se eliminan de la atmósfera por precipitación. Cuando los HCFC se destruyen de esta manera, su cloro no llega a la estratosfera y contribuye a la destrucción del ozono.

Una cierta parte de las moléculas de HCFC liberadas a la atmósfera llegará a la estratosfera y se destruirá allí por fotólisis (descomposición iniciada por la luz). El cloro liberado en la estratosfera puede entonces participar en las reacciones de agotamiento del ozono, al igual que el cloro liberado por la fotólisis de los CFC. Dado que los HCFC se degradan significativamente por dos mecanismos en la atmósfera (a diferencia de los CFC que se destruyen casi exclusivamente por fotólisis en la estratosfera), y dado que las tasas de fotólisis de los HCFC son generalmente más lentas que las de los CFC, se libera proporcionalmente menos cloro de los HCFC en la estratosfera inferior en comparación con los CFC. Estas propiedades explican por qué se espera que los HCFC agoten mucho menos el ozono estratosférico que cantidades equivalentes de CFC.

¿Cómo han cambiado las concentraciones atmosféricas de HCFC a lo largo del tiempo?

Las mediciones periódicas y cuidadosas del aire de lugares remotos muestran que las concentraciones globales de HCFC han aumentado rápidamente con el tiempo. Este aumento puede atribuirse al mayor uso de los HCFC como sustitutos de los CFC y otros productos químicos como agentes disolventes/limpiadores, refrigerantes, agentes de soplado de espuma, fluidos de aire acondicionado, etc., a partir de finales de los años 80 y principios de los 90. Las mediciones del aire almacenado en contenedores que se llenaron originalmente en 1977 y las mediciones del aire aún más antiguo atrapado en la nieve sobre la Antártida o Groenlandia han permitido a los científicos de la NOAA, el CSIRO (Australia) y la Universidad de East Anglia (Reino Unido) reconstruir cómo han cambiado las concentraciones de estos gases en la atmósfera en los últimos 100 años. La imagen que surge es una en la que los HCFC no estaban presentes en la atmósfera a principios del siglo XX. Una vez que se fomentó su uso para ayudar a acelerar la eliminación de los CFC y otros gases afines que agotan la capa de ozono, las concentraciones de HCFC aumentaron rápidamente desde cero hasta las cantidades observadas en la actualidad.

Con respecto al agotamiento del ozono estratosférico, ¿han compensado los aumentos de las concentraciones de HCFC los descensos observados en las concentraciones atmosféricas de los CFC y otros productos químicos que agotan la capa de ozono?

El equilibrio del ozono en la estratosfera viene determinado por una serie de factores importantes, entre ellos la concentración de sustancias químicas reactivas de cloro y bromo. El drástico aumento de la concentración de cloro y bromo en la estratosfera desde la década de 1950 ha provocado una mayor destrucción del ozono. La destrucción es más llamativa durante la primavera (septiembre-noviembre) sobre la Antártida, pero también se observa en menor medida sobre el Ártico durante marzo-mayo y sobre las latitudes medias durante todo el año. Sin embargo, las mediciones de la NOAA de los CFC, HCFC y otras sustancias que agotan la capa de ozono muestran que la cantidad total de cloro y bromo en la atmósfera comenzó a disminuir en la década de 1990. Este descenso es el resultado directo de la adhesión de muchos países a las normas establecidas en el Protocolo de Montreal para limitar la producción de sustancias que agotan la capa de ozono. Así, aunque las concentraciones atmosféricas de HCFC siguieron aumentando en la atmósfera, los descensos observados hasta la fecha de las sustancias más potentes que agotan la capa de ozono (como los CFC y el metilcloroformo) han compensado con creces la mayor influencia de los HCFC. Los reglamentos del Protocolo de Montreal que restringen y eventualmente eliminan la producción de HCFC están diseñados con la intención de que los HCFC no se conviertan en un problema mayor que los CFC a los que sustituyeron.

¿Qué aportan las mediciones de la NOAA/GML a los responsables de las políticas públicas, al público en general y a la comunidad científica?

Las mediciones de la NOAA/GML permiten obtener la imagen más completa y coherente de las concentraciones globales de gases traza y de los cambios en dichas concentraciones a lo largo del tiempo. Los gases traza que medimos desempeñan un papel importante en la determinación de las cantidades de ozono en la estratosfera. También influyen en gran medida en el equilibrio del calor en la atmósfera porque absorben la luz y porque afectan a otros gases que absorben la luz (el ozono en la estratosfera). Sólo con un seguimiento continuado del Cl, el Br, los aerosoles y las temperaturas podremos responder a las preguntas:

• ¿Funciona el Protocolo de Montreal?
• ¿Se está recuperando la capa de ozono como se esperaba?
• ¿Existen lagunas importantes en nuestra comprensión del fenómeno del agotamiento del ozono?
• ¿El aumento de los gases de efecto invernadero está retrasando la recuperación de la capa de ozono?

Para más información, póngase en contacto con:
Dr. Stephen A. Montzka; teléfono: (303)-497-6657