Clorofluorocarbonos y clorofluorometanos

Introducción

En el año 1974 se descubre el efecto de los clorofluocarbonos sobre el ambiente y la vida humana, específicamente su incidencia en la composición y destrucción de la capa de ozono (oLa atmósfera es una capa gaseosa que envuelve a determinados cuerpos celestes del universo y que se mantiene unida a ellos por la fuerza de la gravedad. Presenta una mayor densidad cerca de la superficie del cuerpo, volviéndose más ligera con la altitud. La atmósfera terrestre está compuesta por nitrógeno y oxígeno principalmente y en ella la capa de ozono es prácticamente el filtro de los rayos Ultravioletas (RUV) que son capaces de dañar la vida en el planeta, de allí la importancia de preservar la misma mediante el uso discriminado o eliminación de los clorofluorocarbonos y otros agentes químicos que lo degradan. Capa de ozono, zona de la atmósfera que abarca entre los 20 y 40 Km. por encima de la superficie de la Tierra, en la que se concentra casi todo el ozono atmosférico. En ella se producen concentraciones de ozono de hasta 10 partes por millón (ppm).

El químico estadounidense F. Sherwood Rowland y el químico estadounidense nacido en México Mario Molina demuestran que los clorofluorocarbonos industriales (CFC) destruyen la capa de ozono, que protege la vida de animales y plantas de la radiación ultravioleta procedente del Sol.

El ozono se forma por acción de la luz solar sobre el oxígeno. Esto lleva ocurriendo muchos millones de años, pero los compuestos naturales de nitrógeno presentes en la atmósfera parecen ser responsables de que la concentración de ozono haya permanecido a un nivel razonablemente estable. A nivel del suelo, unas concentraciones tan elevadas son peligrosas para la salud, pero dado que la capa de ozono protege a la vida del planeta de la radiación ultravioleta cancerígena, su importancia es inestimable. Por ello, los científicos se preocuparon al descubrir, en la década de 1970, que ciertos productos químicos llamados clorofluorocarbonos, o CFC (compuestos del flúor), usados durante largo tiempo como refrigerantes y como propelentes en los aerosoles, representaban una posible amenaza para la capa de ozono.

Clorofluorocarbonos y cloroflurometanos

Hay diversos productos generados por las personas (conocidos como halocarbonos), que causan la destrucción del ozono atmosférico a un ritmo diferente del natural que ha tenido por siglos, con lo cual se afecta el espesor de la capa de ozono.

Al adelgazarse la capa, la Tierra pierde la protección ante la radiación ultravioleta del sol, lo cual tiene efectos nocivos para la vida en el planeta.

A pesar de los esfuerzos internacionales que se están haciendo, la liberación de los halocarbonos en la atmósfera continúa, manteniéndose así la destrucción de la capa de ozono, lo cual agudiza cada vez más éste problema.

El agujero de ozono es un fenómeno descubierto en la Antártida en 1985.

Se ha formado principalmente sobre la Antártida y puede presentarse en otros sitios debido a la combinación única de condiciones de tiempo que favorecen las reacciones destructivas del ozono junto con la aparición de la luz solar en primavera del Hemisferio Sur.

El agujero es tan extenso como los Estados Unidos de América y tan profundo como el Monte Everest. Ha crecido casi todos los años desde 1979. Los países más afectados en la región son: Argentina, Chile, y Uruguay

En realidad, la capacidad de tener presentes a las generaciones futuras, es decir, a los miembros no natos de nuestra especie, es precisamente uno de nuestros hechos diferenciales como especie. También lo es la capacidad, que nos ofrece la tecnología, de haber multiplicado nuestro poder de transformación y de consumo, la capacidad de utilizar nuestro conocimiento para duplicar la esperanza de vida y la capacidad de utilizar la tecnología para reemplazar el lento proceso de la evolución y generar decenas de miles de nuevos compuestos químicos, que no están inscritos en nuestro genoma, sino que hemos externalizado y desarrollado a través de la tecnología.

El uso de los CFCs

El 80% del cloro estratosférico ha provenido de las actividades del hombre. ( National Geographic Junio, 1999)

En 1930 se cambia el amonio empleado en la refrigeración por el CFC , elemento excelente por sus propiedades de no toxicidad ni inflamabilidad y por su estabilidad química.

– En 1950: se inicia la producción de espuma plástica (poliuretano).

– En 1960: profusión de producción de aerosoles

– Desde 1970 en adelante, empleo masivo de solventes para limpieza

– Desde 1970 en adelante, empleo masivo en equipos de refrigeración.

Carbono tetracloro:

– Solvente industrial

– Fumigaciones agrícolas

– Refinación petroquímica

– Lavado en seco

Metilcloroformo:

– Solvente industrial

– Limpiador de metales

Actualmente se han reemplazado los CFCs por HCFCs, debido a que son menos nocivos debido a su contenido en hidrógeno, lo que facilita su destrucción en la troposfera.

Halones:

Se utilizan fundamentalmente en extintores

Contribuyen en un 5 % a la destrucción de la capa de ozono; aumentan anualmente en 10%.

Sin embargo hoy nuestro ambiente atmosférico está siendo amenazado por la elevada contaminación del aire, lo que ha producido:

• Aumento del efecto invernadero.

• El debilitamiento de la capa de ozono.

• El incremento de la lluvia ácida en numerosos lugares.

CLOROFLUOROCARBONOS

El aumento de la temperatura en la estratosfera se relaciona con la composición química del aire, pues, a esa altura, hay un compuesto que absorbe la energía solar y por ende, calienta localmente la atmósfera. Es el ozono, sustancia muy poco estable quien absorbe la radiación ultravioleta, cosa que no hacen el oxigeno ni el nitrógeno.

Los clorofluorocarbonos incorporados a la atmósfera en la superficie terrestre se mezclan con mucha rapidez con las capas inferiores de aíre (por ejemplo, compuestos emitidos en los Estados Unidos llegan a Europa en cuestión de meses y, posiblemente, en no más de dos años están en el hemisferio sur). Pero tardan alrededor de una década en alcanzar alturas suficientes en la estratosfera y en encontrar la luz ultravioleta que los descompone, que es la del tipo absorbido o filtrado por el ozono.

Una molécula conocida por todos los químicos y biólogos, el ácido ribonucleico, que controla la herencia, también absorbe muy eficientemente luz ultravioleta, los rayos que producen las quemaduras de sol y el cáncer de piel. Posiblemente por ello, los sistemas biológicos han evolucionado para adaptarse a las cantidades de luz ultravioleta que llegan naturalmente a la superficie terrestre. Si esa cantidad aumentara, podría producir daños importantes en muchos sistemas ecológicos y también, en el hombre.

El ozono -O3, una molécula que tiene tres átomos de oxígeno- se produce por la acción de la luz solar en el oxígeno normal que respiramos, que tiene dos átomos por molécula. Se está generando continuamente, sobre todo en los trópicos y en la alta estratosfera, y también se está continuamente destruyendo, por su escasa estabilidad.

CLOROFLUOROMETANOS

Es por esto la urgencia de hacer algo y detener el calentamiento global.

Los más importantes gases de efecto invernadero son el vapor de agua, el dióxido de carbono (C02) y el metano (CH4), que son un fenómeno natural y necesario pues sin ellos no podría haber vida en el planeta. Sin embargo, si estos gases aumentan de manera excesiva, van a retener más calor proveniente del sol provocando cambios globales del clima. Hay otros gases producto de la acción del hombre que también acelera el efecto invernadero: los óxidos nitrosos (NxO), el ozono troposférico (O3) y los clorofluorocarbonos (CFC).

El gas que está teniendo un aumento exponencial en los últimos años es el dióxido de carbono. Más de la mitad de todo el CO2 es producido por la utilización de los combustibles fósiles (petróleo, gas y carbón), que son la base de la industria y del transporte.

Por esta razón nuestra apoyamos toda campaña que esté enfocada a enfrentar la principal fuente de producción de CO2 en el mundo: el transporte. A esto se agrega que el transporte es también el principal causante de la contaminación del aire. Esta unión de los dos problemas nos ha permitido crear conciencia y proponer soluciones que permitan disminuir la utilización de los automóviles.

Efectos de los clorofluorocarbonos y clorofluorometanos en la vida humana y ambiente

Clorofluorocarbonos

Influyen en una medida totalmente acelerada, lo CFC'S como nos lo dice el nombre son átomos de cloro (Cl), fluor (F) y Carbono (C).

El mecanismo a través del cual atacan la capa de ozono es una reacción fotoquímica: al incidir la luz sobre la molécula de CFC, se libera un átomo de cloro con un electrón libre, denominado radical Cloro, muy reactivo y con gran afinidad por el ozono, rompiendo la molécula de éste último. La reacción es catalítica, se estima que un sólo átomo de cloro destruye hasta 30.000 moléculas de ozono. El CFC permanece durante unos dos años en las capas altas de la atmósfera donde se encuentra el ozono.

Al ser liberados en la atmósfera clorofluorocarbonos (Cfc), que contienen cloro, ascienden y se descomponen por acción de la luz solar, liberando átomos de cloro que reaccionan fuertemente con las moléculas de ozono; el monóxido de cloro resultante puede, a su vez, reaccionar con un átomo de oxígeno, liberando otro átomo de cloro que puede iniciar de nuevo el ciclo. Otros productos químicos, como los halocarbonos de bromo, y los óxidos de nitrógeno de los fertilizantes, son también lesivos para la capa de ozono.

Cada año, los países industriales generan miles de millones de toneladas de contaminantes. Los contaminantes atmosféricos más frecuentes y más ampliamente dispersos se describen en la tabla adjunta. El nivel suele expresarse en términos de concentración atmosférica (microgramos de contaminantes por metro cúbico de aire) o, en el caso de los gases, en partes por millón, es decir, el número de moléculas de contaminantes por millón de moléculas de aire. Muchos contaminantes proceden de fuentes fácilmente identificables; el dióxido de azufre, por ejemplo, procede de las centrales energéticas que queman carbón o petróleo. Otros se forman por la acción de la luz solar sobre materiales reactivos previamente emitidos a la atmósfera (los llamados precursores). Por ejemplo, el ozono, un peligroso contaminante que forma parte del smog, se produce por la interacción de hidrocarburos y óxidos de nitrógeno bajo la influencia de la luz solar. El ozono ha producido también graves daños en las cosechas. Por otra parte, el descubrimiento en la década de 1980 de que algunos contaminantes atmosféricos, como los clorofluorocarbonos (CFC), están produciendo una disminución de la capa de ozono protectora del planeta ha conducido a una supresión paulatina de estos productos.

Las primeras evidencias sobre la destrucción del ozono debida a los CFC se remontan a la década de 1970 y llevaron a la firma, en 1985, del Convenio de Viena para la Protección de la Capa de Ozono, cuyo principal cometido era fomentar la investigación y la cooperación entre los distintos países. En mayo de ese mismo año, varios científicos británicos publicaron un documento que revelaba y confirmaba la disminución espectacular de la capa de ozono sobre la Antártida.

Durante varios años, a partir de finales de la década de 1970, los investigadores que trabajaban en la Antártida detectaron una pérdida periódica de ozono en las capas superiores de la atmósfera por encima del continente. El llamado agujero de la capa de ozono aparece durante la primavera antártica, y dura varios meses antes de cerrarse de nuevo. Otros estudios, realizados mediante globos de gran altura y satélites meteorológicos, indican que el porcentaje global de ozono en la capa de ozono de la Antártida está descendiendo.

Si a esto le agregamos que los clorofluorocarbonados (CFC) son moléculas muy estables, las cuales duran casi 20 años como tales en la atmósfera, entonces todavía en el futuro, infinidad de moléculas de la capa de ozono serán destruidas.

Se piensa que de seguir la tasa actual de disminución de la capa de ozono, en corto plazo se habría de presentar graves efectos sobre los seres vivos, pues la exposición a los rayos ultravioleta puede causar cáncer de piel, cataratas y disfunciones del sistema inmunológico, así como, un rendimiento menor de los cultivos, y lo mas grave, una disminución en la productividad del fitoplancton, principal productor del medio oceánico.

Los CFCs y otras sustancias químicas que destruyen el ozono pueden permanecer en la atmósfera durante décadas, por lo que a pesar del progreso que se ha logrado para eliminar gradualmente estos productos, la destrucción del ozono estratosférico continuará en los próximos años. Así, en septiembre de 2003, el agujero en la capa de ozono sobre la Antártica alcanzó una superficie de unos 28 millones de kilómetros cuadrados, inferior al récord registrado en el año 2000, cuando alcanzó 29,78 millones de kilómetros cuadrados. A pesar de las dimensiones del agujero de ozono, los científicos prevén que, si las medidas del Protocolo de Montreal se siguen aplicando, la capa de ozono comenzará a restablecerse en un futuro próximo y llegará a recuperarse por completo a mediados del siglo XXI. De hecho, científicos del Instituto Max Planck (Alemania) prevén que el agujero de la capa de ozono desaparecerá en 30 o 40 años. Esta misma consideración se hace desde la Organización Mundial de la Meteorología, que estiman que la recuperación de la capa de ozono se producirá hacia el año 2050

El llamado agujero de la capa de ozono aparece durante la primavera antártica, y dura varios meses antes de cerrarse de nuevo. Otros estudios, realizados mediante globos de gran altura y satélites meteorológicos, indicaban que el porcentaje global de ozono en la capa de ozono de la Antártida estaba descendiendo. Vuelos realizados sobre las regiones del Ártico, descubrieron que en ellas se gestaba un problema similar. Estas pruebas llevaron a que, el 16 de septiembre de 1987, varios países firmaran el Protocolo de Montreal sobre las sustancias que agotan la capa de ozono con el fin de intentar reducir, escalonadamente, la producción de CFCs y otras sustancias químicas que destruyen el ozono.

Soluciones a la problemática por uso de CFCs y CFMs

Es un proyecto que tiene como condición fundamental la interdisciplinaridad, por lo tanto se integra a un concepto global de sustentabilidad y mejoramiento de la calidad de vida. El resultado que se presenta es el que corresponde al área de nuestra competencia: la vivienda y el hábitat. Metodológicamente, se toma partido por la metodología exploratoria de Investigación-Acción-Participación.

Lograr un desarrollo sostenible basado en criterios de competitividad y calidad de vida; entendiendo que la Calidad de Vida, de acuerdo con los postulados de la UNESCO, implica la satisfacción del conjunto de necesidades que constituyen los requerimientos que deben ser satisfechos para que una persona sea saludable física y psicológicamente (UNESCO: 1978)

Por otra parte, en el nivel internacional, el interés por el ambiente ha rebasado el propósito netamente proteccionista para vincularlo con el desarrollo económico y el aprovechamiento racional de los recursos naturales. Es así como se genera el concepto de desarrollo sostenible como "un desarrollo que satisfaga las necesidades presentes sin comprometer la capacidad de las futuras generaciones para satisfacer las propias". Brudtlan (1987). Y, el desarrollo rural integrado, debe ser un programa en el que todos los sectores relevantes, tales como la producción, la educación, la vivienda, la salud y el empleo, son concebidos como elementos interrelacionados en un sistema en el que tienen lugar intercambios horizontales y verticales, en términos operacionales y espaciales. Estas son las premisas que sustentan las bases de una visión de Estado que concilia el desarrollo económico con el desarrollo humano, y que se evidencia en las conferencias de las Naciones Unidas sobre Medio Ambiente y Desarrollo que se vienen realizando en las últimas décadas del siglo XX. Las mismas han permitido reunir a los jefes de Estado del mundo para tomar decisiones importantes que competen a todas las naciones, ya que la sostenibilidad del planeta implica tanto el respeto a los recursos naturales y el medio ambiente, como también a los valores humanos, culturales e históricos, y sólo se podrá alcanzar si los gobiernos asumen su significación y cometido, especialmente en el nivel nacional y local.

Conclusión

Como consecuencia de los acuerdos alcanzados en el Protocolo de Montreal, la producción de CFCs en los países desarrollados cesó casi por completo a finales de 1995. En los países en vías de desarrollo los CFCs se van a ir retirando progresivamente hasta eliminarse por completo en el año 2010. En la Enmienda de Londres (1990) se añadieron, a los calendarios de eliminación, otras sustancias destructoras del ozono, como el metilcloroformo y el tetracloruro de carbono.

Los hidroclorofluorocarbonos (HCFCs), menos destructivos que los CFCs aunque también pueden contribuir al agotamiento del ozono, se están usando como sustitutos de los CFCs hasta el año 2030 en que deberán eliminarse por completo en los países desarrollados; en los países en desarrollo la eliminación debe producirse en el año 2040, como se adoptó en la segunda Enmienda al Protocolo de Montreal (Copenhague, 1992).

En la Enmienda de Beijing (1999), se hizo hincapié en la necesidad de reforzar los controles, no sólo de la producción de los compuestos que afectan a la capa de ozono, sino a su comercialización. También se incidió en la necesidad de adoptar medidas suplementarias para controlar la producción de los hidroclorofluorocarbonos y de otras sustancias nuevas.

Por otra parte, los términos Calidad de Vida y Desarrollo Sostenible no son conceptos comprendidos ni aprehendidos en toda su magnitud y complejidad, antes bien se han convertido en vocablos obligados en la retórica política e intelectual de quienes lo utilizan. Las experiencias que se han realizado afortunadamente en forma creciente son sólo el producto de soñadores, casi siempre académicos, cuyos trabajos sólo sirven para méritos, currícula, oportunidades para confrontar ideas en foros de intelectuales, entre otros; pero, aun no han sido asumidos ideológica y políticamente, y mucho menos como un planteamiento de desarrollo.

Referencias bibliográficas

Cilento S., Alfredo (1999). Cambio de paradigma del hábitat. IDEC, CDCH, UCV. Caracas.

González C. Francisco (2001). Lugarización y globalización. Universidad del Valle del Momboy ­ CIEPROL ULA. La Quebrada, Trujillo.

Ledezma, Antonio. (2000). La educación ambiental, la participación ciudadana al desarrollo sostenible, Mérida. (material mimeografiado).

Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo PNUD. (2000). Informe sobre Desarrollo Humano 2000. Ediciones Mundi-Prensa. Madrid.Caldwell, L. K. Ecología, Ciencia y política medioambiental. Madrid: Editorial McGraw-Hill, 1993. Texto de ensayo en el que se describen las medidas que es necesario tomar para evitar una catástrofe ecológica.

Domènech, Xavier. Química Ambiental. El impacto ambiental de los residuos. Madrid: Miraguano ediciones, 1997. Libro dirigido a un público amplio, interesado en la problemática ambiental y que posea unas nociones básicas de química.

Myers, N. El futuro de la Tierra. Madrid: Celeste Ediciones, 1992. En este libro se exponen en un lenguaje claro diversas soluciones a la crisis medioambiental que se plantea en nuestra época.

REFERENCIAS ELECTRÓNICAS

http://www.sma.df.gob.mx/sma/ubea/educacion/aire/menu.htm

www.monografias.com/contaminaciónambiental.

Anexo

Autor:

Msc Ruben Alvarez

rubenantonioalvarez[arroba]gmail.com

Febrero de 2008