Vad är klorfluorkolväten (HCFC)?

HCFC är föreningar som innehåller kol, väte, klor och fluor. Industrin och forskarsamhället betraktar vissa kemikalier inom denna klass av föreningar som acceptabla tillfälliga alternativ till klorfluorkarboner. HCFC har kortare livslängd i atmosfären än CFC och levererar mindre reaktivt klor till stratosfären där ”ozonskiktet” finns. Följaktligen förväntas dessa kemikalier bidra mycket mindre till nedbrytningen av stratosfäriskt ozon än klorfluorkarboner. Eftersom de fortfarande innehåller klor och har potential att förstöra stratosfäriskt ozon betraktas de endast som tillfälliga ersättare för CFC. I den nuvarande internationella lagstiftningen har det införts produktionsbegränsningar för HCFC; produktionen är förbjuden efter 2020 i industriländerna och efter 2030 i utvecklingsländerna.

Figur 1. Observerade atmosfäriska förändringar för ersättande halokarboner från NOAA/GML Flask Sampling Network.

HCFC är mindre stabila än CFC eftersom HCFC-molekylerna innehåller kol-vätebindningar. När väte binds till kol i organiska föreningar som dessa attackeras det av hydroxylradikalen i den lägre delen av atmosfären som kallas troposfären. (CFC-ämnen förstörs inte av hydroxylradikalen eftersom de inte innehåller något väte och därför inte heller några kol-vätebindningar). När HCFC oxideras i troposfären kombineras det klor som frigörs vanligtvis med andra kemikalier för att bilda föreningar som löser sig i vatten och is och avlägsnas från atmosfären genom nederbörd. När HCFC-ämnen förstörs på detta sätt når deras klor inte stratosfären och bidrar till ozonförstöringen.

En viss del av de HCFC-molekyler som släpps ut i atmosfären kommer att nå stratosfären och förstöras där genom fotolys (ljusinitierad nedbrytning). Det klor som frigörs i stratosfären kan sedan delta i ozonnedbrytande reaktioner på samma sätt som det klor som frigörs vid fotolys av CFC. Eftersom HCFC i stor utsträckning bryts ned genom två mekanismer i atmosfären (till skillnad från klorfluorkarboner som nästan uteslutande bryts ned genom fotolys i stratosfären) och eftersom fotolyshastigheten för HCFC i allmänhet är långsammare än för klorfluorkarboner, frigörs proportionellt sett mindre klor från HCFC i den nedre stratosfären jämfört med klorfluorkarboner. Dessa egenskaper förklarar varför HCFC förväntas förstöra mycket mindre stratosfäriskt ozon än motsvarande mängder CFC.

Hur har de atmosfäriska koncentrationerna av HCFC förändrats över tiden?

Reguljära, noggranna mätningar av luft från avlägsna platser visar att de globala koncentrationerna av HCFC har ökat snabbt över tiden. Denna ökning kan tillskrivas ökad användning av HCFC som ersättning för CFC och andra kemikalier som lösnings- och rengöringsmedel, kylmedel, skumblåsningsmedel, luftkonditioneringsvätskor osv. med början i slutet av 1980-talet och början av 1990-talet. Mätningar av luft som lagrats i behållare som ursprungligen fylldes så tidigt som 1977 och mätningar av ännu äldre luft som fastnat i snö över Antarktis eller Grönland har gjort det möjligt för forskare vid NOAA, CSIRO (Australien) och University of East Anglia (Storbritannien) att rekonstruera hur koncentrationerna av dessa gaser har förändrats i atmosfären under de senaste 100 åren. Den bild som framträder är en bild där HCFC inte fanns i atmosfären i början av 1900-talet. När användningen av HCFC uppmuntrades för att påskynda utfasningen av CFC och relaterade ozonnedbrytande gaser, ökade HCFC-koncentrationerna snabbt från noll till de mängder som observeras i dag.

Har ökningarna av HCFC-koncentrationerna i fråga om nedbrytning av stratosfäriskt ozon uppvägt de minskningar som observerats i atmosfäriska koncentrationer av CFC och andra ozonnedbrytande kemikalier?

Balansen av ozon i stratosfären bestäms av ett antal viktiga faktorer, däribland koncentrationen av reaktiva klor- och bromkemikalier. Dramatiska ökningar av koncentrationen av klor och brom i stratosfären sedan 1950-talet har medfört ökad ozonförstöring. Nedbrytningen är mest påtaglig under våren (september-november) över Antarktis, men observeras också i mindre omfattning över Arktis under mars-maj och över de mellersta breddgraderna under hela året. NOAA:s mätningar av CFC, HCFC och andra ozonnedbrytande ämnen visar dock att den totala mängden klor och brom i atmosfären började minska under 1990-talet! Denna minskning är ett direkt resultat av att många länder har följt de bestämmelser som anges i Montrealprotokollet för att begränsa produktionen av ozonnedbrytande ämnen. Även om koncentrationerna av HCFC fortsatte att öka i atmosfären har de minskningar som hittills observerats för de mer potenta ozonnedbrytande ämnena (t.ex. CFC och metylkloroform) mer än väl kompenserat för HCFC:s ökade inflytande. Montrealprotokollets bestämmelser som begränsar och så småningom eliminerar produktionen av HCFC är utformade så att HCFC inte blir ett större problem än de CFC som de ersatte.

Vad ger NOAA/GML-mätningar beslutsfattare, allmänheten och forskarvärlden?

NOAA/GML-mätningar ger den mest heltäckande och konsekventa bilden av de globala koncentrationerna av spårgaser och förändringarna i dessa koncentrationer över tiden. De spårgaser vi mäter spelar en viktig roll när det gäller att bestämma mängden ozon i stratosfären. De påverkar också starkt värmebalansen i atmosfären eftersom de absorberar ljus och eftersom de påverkar andra gaser som absorberar ljus (ozon i stratosfären). Endast genom fortsatt övervakning av Cl, Br, aerosoler och temperaturer kommer vi att kunna besvara frågorna:

• Fungerar Montrealprotokollet?
• Fortsätter återhämtningen av ozonskiktet som förväntat?
• Skapar det finnas några större luckor i vår förståelse av fenomenet med ozonnedbrytning?
• Fördröjer ökningen av växthusgaser återhämtningen av ozonskiktet?

För mer information, vänligen kontakta:
Dr. Stephen A. Montzka, tel: (303)-497-6657