What are hydrochlorofluorocarbons (HCFCs)?

HCFCs are compounds containing carbon, hydrogen, chlorine and fluorine. A indústria e a comunidade científica vêem certos produtos químicos dentro desta classe de compostos como alternativas temporárias aceitáveis aos clorofluorocarbonos. Os HCFC têm vida atmosférica mais curta do que os CFC e fornecem menos cloro reativo à estratosfera onde a “camada de ozônio” é encontrada. Consequentemente, espera-se que estas substâncias químicas contribuam muito menos para o empobrecimento da camada de ozono estratosférica do que os CFC. Como ainda contêm cloro e têm o potencial de destruir o ozono estratosférico, são vistos apenas como substitutos temporários dos CFC. A legislação internacional em vigor mandatou limites de produção para os HCFC; a produção é proibida após 2020 nos países desenvolvidos e 2030 nos países em desenvolvimento.

Figure 1. Mudanças Atmosféricas Observadas para os Halocarbonos Substitutos da Rede de Amostragem de Frascos NOAA/GML.

HCFCs são menos estáveis que os CFCs porque as moléculas de HCFC contêm ligações carbono-hidrogênio. O hidrogênio, quando ligado ao carbono em compostos orgânicos como estes, é atacado pelo radical hidroxila na parte inferior da atmosfera conhecida como troposfera. (Os CFCs, porque não contêm hidrogênio e, portanto, não contêm ligações carbono-hidrogênio, não são destruídos pelo radical hidroxila). Quando os HCFCs são oxidados na troposfera, o cloro liberado tipicamente se combina com outras substâncias químicas para formar compostos que se dissolvem na água e no gelo e são removidos da atmosfera pela precipitação. Quando os HCFCs são destruídos desta forma, seu cloro não atinge a estratosfera e contribui para a destruição do ozônio.

Uma certa porção de moléculas de HCFC liberadas na atmosfera alcançará a estratosfera e será destruída por fotólise (decomposição iniciada pela luz). O cloro liberado na estratosfera pode então participar de reações de destruição da camada de ozônio, assim como o cloro liberado da fotólise dos CFCs. Como os HCFCs são degradados significativamente por dois mecanismos na atmosfera (ao contrário dos CFCs que são destruídos quase exclusivamente pela fotólise na estratosfera), e como as taxas de fotólise dos HCFCs são geralmente mais lentas do que as dos CFCs, proporcionalmente menos cloro é liberado dos HCFCs na estratosfera inferior quando comparado aos CFCs. Estas propriedades explicam porque se espera que os HCFCs diminuam muito menos o ozônio estratosférico do que quantidades equivalentes de CFCs.

Como as concentrações atmosféricas de HCFCs mudaram com o tempo?

Regular, medições cuidadosas do ar de locais remotos mostram que as concentrações globais de HCFCs aumentaram rapidamente ao longo do tempo. Este aumento pode ser atribuído ao aumento do uso de HCFCs como substitutos dos CFCs e outros produtos químicos como solventes/agentes de limpeza, refrigerantes, espumantes, fluidos de ar condicionado, etc., a partir do final dos anos 80 e início dos anos 90. Medições do ar armazenado em recipientes que foram originalmente enchidos já em 1977 e medições de ar ainda mais antigo preso na neve acima da Antártica ou da Groenlândia permitiram aos cientistas da NOAA, CSIRO (Austrália), e da Universidade de East Anglia (Reino Unido) reconstruir como as concentrações desses gases mudaram na atmosfera nos últimos 100 anos. O quadro que emerge é aquele no qual os HCFCs não estavam presentes na atmosfera no início do século 20. Uma vez que seu uso foi encorajado para ajudar a acelerar a eliminação progressiva dos CFCs e gases destruidores da camada de ozônio relacionados, as concentrações de HCFC aumentaram rapidamente de zero para as quantidades observadas hoje.

Em relação ao empobrecimento da camada de ozônio estratosférico, o aumento das concentrações de HCFC compensou as diminuições observadas nas concentrações atmosféricas de CFC e outros produtos químicos que empobrecem a camada de ozônio?

O balanço do ozono na estratosfera é determinado por uma série de factores importantes, incluindo a concentração de cloro reactivo e de produtos químicos derivados do bromo. O aumento dramático da concentração de cloro e bromo na estratosfera desde os anos 50 trouxe um aumento da destruição do ozono. A destruição é mais marcante durante a primavera (Sep-Nov) sobre a Antártica, mas também é observada em menor escala sobre o Ártico durante março-maio e sobre as latitudes médias ao longo do ano. Entretanto, as medições da NOAA de CFC, HCFC e outras substâncias que empobrecem a camada de ozônio mostram que a quantidade total de cloro e bromo na atmosfera começou a diminuir nos anos 90! Esta diminuição é um resultado direto da adesão de muitas nações aos regulamentos delineados no Protocolo de Montreal para limitar a produção de substâncias que empobrecem a camada de ozônio. Assim, enquanto as concentrações atmosféricas de HCFC continuaram a aumentar na atmosfera, as diminuições observadas até hoje para as substâncias mais potentes que empobrecem a camada de ozônio (tais como CFC e metil clorofórmio) mais do que compensaram a maior influência dos HCFCs. As regulamentações do Protocolo de Montreal que restringem e eventualmente eliminam a produção de HCFC foram elaboradas com a intenção de que os HCFC não se tornem um problema maior do que os CFCs que substituíram.

O que as medições de NOAA/GML fornecem aos formuladores de políticas públicas, ao público em geral e à comunidade científica?

As medições de NOAAA/GML permitem o quadro mais abrangente e consistente das concentrações e mudanças globais de gases traços ao longo do tempo. Os gases vestigiais que medimos desempenham um papel importante na determinação das quantidades de ozônio na estratosfera. Eles também influenciam fortemente o equilíbrio do calor na atmosfera porque absorvem luz e porque afetam outros gases que absorvem luz (ozônio na estratosfera). Somente com o monitoramento contínuo de Cl, Br, aerossóis e temperaturas poderemos responder as perguntas:

• Estará funcionando o Protocolo de Montreal?
• A recuperação na camada de ozônio está procedendo como esperado?
• Existem grandes lacunas na nossa compreensão do fenómeno da destruição do ozono?
• Aumento dos gases com efeito de estufa atrasa a recuperação da camada de ozono?

para mais informações, por favor contacte:
Dr. Stephen A. Montzka; telefone: (303)-497-6657