In che modo i CFC abbattono lo strato di ozono?

I clorofluorocarburi, o CFC, sono una classe di gas un tempo ampiamente utilizzati come refrigeranti e propellenti. Sebbene siano entrambi atossici e molto utili, I CFC danneggiano lo strato di ozono, il sottile strato dell'atmosfera superiore della Terra che assorbe la luce UV del sole. Poiché la luce UV può causare il cancro della pelle negli esseri umani, il danno allo strato di ozono ha gravi conseguenze per la salute.

I CFC sono abbastanza non reattivi. Questa stessa caratteristica li rende entrambi attraenti come prodotti chimici industriali e pericolosi per l'ambiente. Poiché sono così non reattivi, si decompongono molto lentamente quando vengono rilasciati nell'atmosfera, dando loro il tempo di raggiungere lo strato dell'atmosfera terrestre chiamato stratosfera. Diverse miglia sopra la superficie terrestre nella stratosfera si trova uno strato ricco di un gas chiamato ozono. Ogni molecola di ozono è composta da tre atomi di ossigeno, il che è diverso dalle normali molecole di ossigeno gassoso che contengono solo due atomi di ossigeno ciascuna.

Quando sono esposti a una forte luce ultravioletta, i CFC alla fine si rompono per rilasciare atomi di cloro solitari con un elettrone spaiato. Questi atomi di cloro sono altamente instabili e reagiscono con l'ozono per scomporlo in ossigeno attraverso un tipo di reazione a catena. Un singolo atomo di cloro può reagire con fino a 100.000 molecole di ozono prima di combinarsi finalmente con un altro atomo per formare un composto stabile. Ecco perché anche piccole quantità di molecole CFC possono distruggere grandi quantità di ozono e rimanere attive nell'alta atmosfera per lunghi periodi di tempo.

Sebbene i CFC siano un prodotto dell'attività umana, i vulcani possono contribuire al danno rendendo questi agenti che distruggono l'ozono ancora più devastanti. Piccole particelle di polvere sparse da eruzioni come l'eruzione del 1992 del Monte. Il Pinatubo nelle Filippine raggiunge l'alta atmosfera e interferisce con le reazioni chimiche che rimuovono gli atomi di cloro. Quando ciò accade, gli atomi di cloro rimangono attivi per un periodo di tempo più lungo e quindi hanno la possibilità di abbattere molte più molecole di ozono.

I CFC non rimangono attivi a tempo indeterminato, ovviamente; nel tempo, le reazioni chimiche convertono gli atomi di cloro in altri composti più stabili che non distruggono l'ozono. Ecco perché i livelli di CFC nella stratosfera diminuiranno gradualmente finché gli esseri umani smetteranno di aggiungere questi gas all'atmosfera. Dato un tempo sufficiente senza CFC presenti, lo strato di ozono può eventualmente riprendersi dal danno, perché l'ozono si forma nell'alta atmosfera attraverso processi chimici naturali. La produzione di CFC è stata gradualmente eliminata a metà degli anni '90 attraverso un accordo internazionale chiamato Protocollo di Montreal. Secondo l'Agenzia per la protezione dell'ambiente degli Stati Uniti, gli scienziati ritengono che lo strato di ozono potrebbe tornare a livelli normali dopo il 2060.