Qu'est-ce que la concentration d'ozone?

La

ozone est un gaz toxique de couleur bleue composé de trois molécules d'oxygène (o ), qui peuvent être un danger pour la santé ou bénéfique pour la vie sur Terre selon l'endroit où il est observé dans l'atmosphère. À des niveaux inférieurs dans l'atmosphère, la concentration d'ozone supérieure à des quantités minimales peut provoquer des effets sur la santé, affecter la croissance des plantes et provoquer la pollution de l'air et les dommages causés par la construction. Dans la haute atmosphère à 10 à 20 miles (20-30 kilomètres) au-dessus du sol, l'ozone agit comme un bouclier pour empêcher certains rayons ultraviolets nocifs du soleil atteignant le sol.

L'ozone de bas niveau est formé à partir de réactions de véhicules à base de pétrole avec des composés organiques volatils (COV) trouvés dans les solvants à essence et à peinture. Au fur et à mesure que les composés s'accumulent dans l'atmosphère, ils réagissent avec des molécules d'oxygène normales (o 2 ) et créent de l'ozone et d'autres composés contribuant à la pollution du smog ou de l'air. L'ozone est chimiquement actif, et lorsqu'il est respiré peut réagir avec les tissus pulmonaires et causer des dommages. Il est également corrosif et peutcauser des dommages causés par les réactions avec les produits de construction extérieurs.

L'ozone à petites concentrations peut être bénéfique dans les utilisations contrôlées, car elle peut agir comme un désinfectant pour éliminer les germes. Les générateurs d'ozone peuvent être utilisés pour les installations de traitement de l'eau et dans certains systèmes de purification de l'air pour l'élimination des germes. Ceci est délibérément conservé à de faibles concentrations pour minimiser les effets potentiels négatifs sur la santé. Un exemple d'ozone en tant que purificateur d'air se produit lorsque la foudre est générée dans des orages, et que l'air sent plus frais par la suite. L'énergie électrique élevée dans la foudre peut créer de l'ozone à partir de molécules d'oxygène, qui réagiront avec la pollution de l'air et nettoieront temporairement l'air.

Dans la haute atmosphère, l'ozone se forme naturellement par des réactions de molécules d'oxygène à la lumière du soleil à haute intensité. L'ozone est un très bon absorbeur de longueurs d'onde ultraviolet-b (UVB) de rayonnement, connue pour promouvoircancer chez l'homme et de nombreux animaux. L'ozone réagit constamment avec d'autres particules, puis se régénère pendant la journée, en maintenant une concentration constante d'ozone. Le montant est très faible, mesuré en quelques parties par milliard de parties d'air, mais important pour la protection des UVB.

Les chlorofluorocarbures (CFC) ont été inventés dans les années 1930 en tant que groupe de produits nécessaires pour remplacer les réfrigérants dangereux tels que l'ammoniac et le chlorure de méthyle, qui étaient soit inflammables ou toxiques. Les tests avec les CFC ont montré que les humains et les animaux pourraient être exposés en toute sécurité aux fuites de plus petites quantités trouvées dans les maisons et les petites entreprises sans risque. En peu de temps, les CFC ont été largement utilisés dans le monde entier dans la réfrigération, les canettes de pulvérisation d'aérosol et les agents d'extinction des incendies.

La recherche commençant dans les années 1960 a montré que dans certaines parties de la haute atmosphère terrestre, la concentration d'ozone baissait. Dans les années 1980, il y avait une relation claire entre les pertes de couche d'ozone et les CFC libérées à l'air reaChing dans la haute atmosphère. Les scientifiques ont proposé que les molécules CFC extrêmement stables soient restées dans l'atmosphère terrestre pendant de nombreuses années, et, éventuellement, les courants d'air et les conditions météorologiques leur ont permis d'atteindre les hauteurs atmosphériques où la concentration d'ozone était la plus élevée.

La même énergie du soleil qui a créé l'ozone était également suffisamment forte pour briser les molécules CFC, libérant des molécules de chlore (CL). Ces molécules, ainsi que la poussière et les cristaux de glace à haute altitude, ont formé des sites de réaction qui ont éclaté d'ozone et créé des molécules d'oxygène normales. Bien que ces réactions se soient produites partout dans l'atmosphère, des températures très basses et des conditions météorologiques trouvées sur le pôle Sud ont provoqué une vitesse de réaction plus élevée.

Les données des satellites

ont montré une très faible concentration d'ozone sur le pôle Sud au début du printemps polaire, après plusieurs mois d'obscurité. Les scientifiques et les médias ont inventé le terme «trou d'ozone» à l'époque pour expliquer l'effet. Bien que le trou d'ozone soit temporaireAry chaque printemps, et a disparu relativement rapidement, il a soulevé une grande préoccupation concernant l'effet à long terme des CFC.

En 1987, près de 200 pays appartenant aux Nations Unies ont signé le protocole de Montréal et ont accepté d'éliminer ou d'arrêter la production de CFC par des années limites spécifiques. Des modifications ont été apportées à l'accord au cours des décennies suivantes, car de nouvelles preuves ont montré une déplétion plus élevée de l'ozone qu'on ne le pensait à l'origine. Les CFC ont été remplacés par des composés par peu ou pas de chlore dans leurs molécules, appelés hydrochlorofluorocarbures (HCFC) et hydrofluorocarbures (HFC).

Intérêt développé dans l'utilisation de gaz inflammables comme le propane et même l'ammoniac pour certaines applications, car ces produits ne provoquent pas d'épuisement d'ozone. Au début du 21e siècle, les fabricants cherchaient des moyens d'incorporer des gaz inflammables en toute sécurité dans les produits de consommation. La recherche a également été élargie pour inclure des gaz non inflammables tels que le dioxyde de carbone et d'autres technologies qui pourraient refroidir les aliments sans leUtilisation de gaz réfrigérant.