¿Qué es la concentración de ozono?
El ozono es un gas tóxico de color azul compuesto por tres moléculas de oxígeno (O 3 ), que puede ser un peligro para la salud o beneficioso para la vida en la Tierra dependiendo de dónde se observe en la atmósfera. En niveles más bajos en la atmósfera, la concentración de ozono por encima de cantidades mínimas puede causar efectos en la salud, afectar el crecimiento de las plantas y causar contaminación del aire y daños en el edificio. En la atmósfera superior de 10-20 millas (20-30 kilómetros) sobre el suelo, el ozono actúa como un escudo para evitar algunos rayos ultravioleta nocivos del sol que llega al suelo.
El ozono de bajo nivel se forma a partir de reacciones de vehículos con petróleo con compuestos orgánicos volátiles (COV) que se encuentran en la gasolina y los solventes de pintura. A medida que los compuestos se acumulan en la atmósfera, reaccionan con las moléculas normales de oxígeno (O 2 ) y crean ozono y otros compuestos que contribuyen al smog o la contaminación del aire. El ozono es químicamente activo, y cuando se respira puede reaccionar con tejidos pulmonares y causar daño. También es corrosivo y puedecausar daños en el edificio debido a reacciones con productos de edificios exteriores.
ozono en pequeñas concentraciones puede ser beneficioso en usos controlados, ya que puede actuar como un desinfectante para eliminar los gérmenes. Los generadores de ozono se pueden usar para las instalaciones de tratamiento de agua y en algunos sistemas de purificación de aire para la eliminación de gérmenes. Esto se mantiene deliberadamente en bajas concentraciones para minimizar los posibles efectos negativos para la salud. Un ejemplo de ozono como purificador de aire ocurre cuando se genera un rayo en tormentas eléctricas, y el aire huele más fresco después. La alta energía eléctrica en los rayos puede crear ozono a partir de moléculas de oxígeno, lo que reaccionará con la contaminación del aire y limpiará temporalmente el aire.
En la atmósfera superior, el ozono se forma naturalmente por reacciones de moléculas de oxígeno con luz solar de alta intensidad. El ozono es un muy buen absorción de longitudes de onda de radiación ultravioleta-B (UVB), que se sabe que promueveCáncer en humanos y muchos animales. El ozono reacciona constantemente con otras partículas y luego se regenera durante el día, manteniendo una concentración constante de ozono. La cantidad es muy pequeña, se mide en unas pocas partes por mil millones de partes del aire, pero importante para la protección UVB.
Los clorofluorocarbonos (CFC) se inventaron en la década de 1930 como un grupo de productos necesarios para reemplazar refrigerantes peligrosos como amoníaco y cloruro de metilo, que eran inflamables o tóxicos. Las pruebas con CFC mostraron que los humanos y los animales podrían estar expuestos de forma segura a fugas de cantidades más pequeñas que se encuentran en los hogares y las empresas más pequeñas sin riesgo. En un corto período, los CFC se usaron ampliamente en todo el mundo en refrigeración, latas de aerosol y agentes de extinción de incendios.
La investigación que comenzó en la década de 1960 mostró que en algunas partes de la atmósfera superior de la Tierra, la concentración de ozono estaba disminuyendo. En la década de 1980, había una clara relación entre las pérdidas de la capa de ozono y los CFC liberados al aireCheing la atmósfera superior. Los científicos propusieron que las moléculas CFC extremadamente estables permanecieron en la atmósfera de la Tierra durante muchos años, y finalmente las corrientes de aire y el clima les permitieron alcanzar las alturas atmosféricas donde la concentración de ozono era más alta.
La misma energía de la luz solar que creó el ozono también fue lo suficientemente fuerte como para separar las moléculas de CFC, liberando moléculas de cloro (CL). Estas moléculas, junto con polvo y cristales de hielo a gran altitud, formaron sitios de reacción que se separaron del ozono y crearon moléculas normales de oxígeno. Aunque estas reacciones ocurrieron en todas partes en la atmósfera, las temperaturas muy bajas y las condiciones climáticas encontradas sobre el polo sur causaron una mayor velocidad de reacción allí.
Los datos satelitales mostraron una concentración de ozono muy baja sobre el polo sur en la primavera polar muy temprana, después de varios meses de oscuridad. Los científicos y los medios acuñaron el término "agujero de ozono" en el momento para explicar el efecto. Aunque el agujero de ozono era temporalAry cada primavera, y desapareció relativamente rápido, planteó una gran preocupación por el efecto a largo plazo de los CFC.
En 1987, casi 200 países pertenecientes a las Naciones Unidas firmaron el Protocolo de Montreal y acordaron eliminar la eliminación o detener la producción de CFC en años específicos de fecha límite. Se realizaron cambios en el acuerdo durante las siguientes décadas, ya que la nueva evidencia mostró un mayor agotamiento del ozono de lo que originalmente se pensaba. Los CFC fueron reemplazados por compuestos con poco o ningún cloro en sus moléculas, llamados hidroclorofluorocarbonos (HCFC) e hidrofluorocarbonos (HFC).
Se desarrolló el interés en el uso de gases inflamables como el propano e incluso el amoníaco para algunas aplicaciones, porque estos productos no causan agotamiento de ozono. A principios del siglo XXI, los fabricantes buscaban formas de incorporar gases inflamables de manera segura en productos de consumo. La investigación también se amplió para incluir gases no inflamables como dióxido de carbono y otras tecnologías que podrían enfriar alimentos sin elUso de gases refrigerantes.