Mielőtt ifjabb Thomas Midgley és társai 1928-ban feltalálták volna a Freont, a leggyakoribb hűtőközegek olyan veszélyes vegyi anyagok voltak, mint a kén-dioxid, a metil-klorid és az ammónia. A freon több klór-fluorozott szénhidrogén vagy CFC kombinációja, amelyek kémiailag annyira inertek, hogy a mérnökök azt hitték, hogy találtak egy csodavegyületet. A CFC-k íztlenek, szagtalanok, nem gyúlékonyak és nem korrozívak, de 1974-ben két tudós figyelmeztetett arra, hogy távolról sem ártalmatlanok, és figyelmeztetéseiket 1985-ben megerősítették.
Az ózonréteg
Az oxigén a második leggyakoribb gáz a Föld légkörében, és elsősorban két oxigénatomból álló molekulaként létezik. Az oxigén három atomot tartalmazó molekulákká egyesülhet, amelyeket ózonnak neveznek. A talaj közelében lévő ózon szennyező anyag, de a felső sztratoszférában védőréteget képez a bolygó, amely elnyeli az ultraibolya napfényt, ezzel megvédve minden életet annak káros hatásaitól sugárzás. Ennek a rétegnek a vastagságát Dobson egységekben (DU) mérjük; egy DU egy milliméter százada standard hőmérsékleten és nyomáson. Az ózonréteg átlagosan körülbelül 300–500 DU vastag, ami körülbelül két egymásra rakott fillér vastagsága.
A CFC-k hatása
A tudósok először kezdték felismerni a klór potenciális destruktív kölcsönhatását az ózonnal a az 1970-es évek eleje, Sherwood Rowland és Mario Molina pedig arra figyelmeztetett, hogy a CFC-k az ózonréteget 1974. Ez a veszély annak a ténynek a közvetlen következménye, hogy a CFC-k - amelyek szenet, fluort és klórt tartalmaznak - annyira inertek. Mivel az alsó légkörben semmivel sem reagálnak, a CFC-molekulák végül a felső légkörbe vándorolnak, ahol a napsugárzás elég intenzív ahhoz, hogy széttöri őket. Ez szabad klórt képez - ez az elem nem más, mint inert.
A klór hatása az ózonra
Két lépés az a folyamat, amelynek során a klór elpusztítja az ózont. Az erősen reaktív klórgyök eltávolítja az ózonmolekuláról az extra oxigénatomot, klór-monoxidot képez és oxigénmolekulát hagy a reakció termékeként. A klór-monoxid szintén nagyon reaktív, és egy másik ózonmolekulával egyesülve két oxigénmolekulát képez, és a klóratomot szabadon hagyja a folyamat újrakezdéséhez. Egyetlen klóratom több ezer ózonmolekulát képes elpusztítani megfelelő hideg hőmérsékleten. Ezek a hőmérsékletek az Antarktisz felett, és korlátozottabban az Északi-sarkvidéken, télen vannak.
Az ózonlyuk
A tudósok először 1985-ben fedeztek fel bizonyítékokat az Antarktisz feletti ózonlyukra. A világ kormányai gyorsan reagáltak, 1987-ben megállapodást kötöttek Montrealban, hogy 2010-re fokozatosan megszüntessék a CFC használatát az aláíró országok között. Az ózonlyukban lévő réteg átlagos vastagsága, amely az Antarktisz tavaszán évente kialakul, körülbelül 100 DU - egy fillér vastagságú. A legnagyobb megfigyelt lyuk 2006-ban volt; területe 76,30 millió négyzetkilométer volt (29,46 millió négyzetmérföld); a következő években egyetlen lyuk sem volt akkora. Az első ózonlyuk az Északi-sark felett 2011-ben volt megfigyelhető egy szokatlanul hideg sarkvidéki tél után.