تحقیقات نشان می دهد تولید غیرمنتظره و غیرقانونی چند ماده شیمیایی تخریب کننده ازن در سالهای اخیر

مواد شیمیایی تخریب کننده ازن ممکن است زمان کمتری از آنچه تصور می شد را در جو بگذرانند.

نتایج جدید به تولید غیرمنتظره و غیرقانونی چندین CFC در سالهای اخیر اشاره دارد.

دانشمندان دانشگاه MIT دریافته اند که کلروفلوئورکربن های تخریب کننده ازن یا CFC ها برای مدت زمان کمتری از آنچه در گذشته تخمین زده می شد ، در جو باقی می مانند. مطالعه آنها حاکی از آن است که CFC ها که در سال 2010 در سطح جهانی از رده خارج شده اند ، باید در غلظت های بسیار کمتری از آنچه که اخیراً اندازه گیری شده است ، در گردش باشند.

نتایج جدید ، منتشر شده در 18 مه 2021 ، در ارتباطات طبیعت ، نشان می دهد که تولید جدید و غیرقانونی CFC احتمالاً در سالهای اخیر اتفاق افتاده است. به طور خاص ، تجزیه و تحلیل به انتشار جدید CFC-11 ، CFC-12 و CFC-113 اشاره دارد. این آلاینده ها بر خلاف پروتکل مونترال ، معاهده بین المللی طراحی شده برای تولید مرحله ای تولید و مصرف CFC ها و سایر مواد شیمیایی آسیب رسان به ازن است.

برآورد مطالعه حاضر از انتشار جدید CFC-11 جهانی بیشتر از گزارش مطالعات قبلی است. این همچنین اولین مطالعه برای تعیین کمی انتشار جدید جهانی CFC-12 و CFC-113 است.

مگان لیكلی ، فوق دكتر ، فوق دكترا در بخش علوم زمین ، جو و سیاره MIT ، می گوید: “ما دریافتیم كه میزان كاهش گازهای گلخانه ای حاصل از تولید جدید به میزان 20 گیگاگرم در سال برای هر یك از این مولكول ها است.” “این بالاتر از آنچه دانشمندان قبلی برای CFC-11 پیشنهاد داده بودند ، و همچنین انتشار احتمالی جدید CFC-12 و 113 را شناسایی می کند ، که قبلاً نادیده گرفته شده بود. از آنجا که CFC ها چنین گازهای گلخانه ای قوی هستند و لایه ازن را از بین می برند ، این کار پیامدهای مهمی برای سلامتی کره زمین دارد. “

از نویسندگان این تحقیق می توان به سارا فلچر در دانشگاه استنفورد ، مت ریگبی در دانشگاه بریستول و سوزان سلیمان ، استاد مطالعات محیطی لی و جرالدین مارتین در بخش علوم زمین ، جو و سیاره MIT اشاره کرد.

بانکداری در طول زندگی

قبل از حذف جهانی ، CFC ها به طور گسترده ای در ساخت مبردها ، اسپری های آئروسل ، حلال های شیمیایی و عایق بندی ساختمان استفاده می شدند. وقتی این مواد شیمیایی به جو منتقل می شوند ، می توانند به استراتوسفر برسند ، جایی که آنها با نور ماوراlet بنفش برهم کنش می کنند و اتمهای کلر را آزاد می کنند ، یعنی عوامل قوی که ازن محافظ زمین را از بین می برند.

امروزه CFC ها بیشتر توسط “بانکها” ساطع می شوند – یخچال های قدیمی ، تهویه هوا و عایق هایی که قبل از منع شیمیایی تولید شده اند و از آن زمان به آرامی CFC ها را در جو نشت می کنند. در مطالعه ای که سال گذشته منتشر شد ، لیكلی و همكارانش مقدار CFC های موجود در بانك ها را هنوز محاسبه كردند .

آنها این کار را با توسعه مدلی انجام دادند که تولید CFC در صنعت را در طول زمان تجزیه و تحلیل می کند و اینکه چگونه انواع مختلف تجهیزات با گذشت زمان CFC آزاد می کنند تا مقدار CFC ذخیره شده در بانک ها را تخمین بزنند. آنها سپس مقادیر توصیه شده فعلی برای طول عمر مواد شیمیایی را برای محاسبه غلظت CFC های مشتق شده از بانک که باید با گذشت زمان در جو وجود داشته باشند ، ترکیب کردند. با کسر این انتشارات بانکی از کل انتشارات جهانی باید تولید غیرقانونی و غیرقانونی CFC انجام شود. در مقاله جدید خود ، محققان به دنبال بهبود تخمین های طول عمر CFC بودند.

لیكلی می گوید: “بهترین برآورد فعلی از طول عمر جو ، عدم قطعیت زیادی دارد.” “این بدان معنی است که انتشارات جهانی نیز عدم قطعیت زیادی دارند. برای اصلاح تخمین های مربوط به انتشار گازهای گلخانه ای ، به برآورد بهتری از طول عمر جو نیاز داریم. “

سنبله به روز شد

به جای در نظر گرفتن طول عمر و انتشار هر گاز به طور جداگانه ، همانطور که اکثر مدل ها انجام می دهند ، تیم CFC-11 ، 12 و 113 را با هم بررسی کردند تا فرایندهای جوی مشابهی را که بر طول عمر آنها تأثیر می گذارد (مانند بادها) حساب کنند. این فرایندها توسط هفت مدل مختلف آب و هوا – شیمی مدلسازی شده است ، كه هر یك از آنها برآوردی از طول عمر اتمسفر گاز در طول زمان را ارائه می دهند.

لیكلی می گوید: “ما با این فرض شروع می كنیم كه همه مدل ها به همان اندازه محتمل هستند.” “سپس هر یک از این مدل ها را بر اساس میزان مطابقت آنها با مشاهدات غلظت CFC از 1979 تا 2016 به روز می کنیم.”

پس از گنجاندن طول عمر مدل شده از آب و هوا و شیمی در مدل شبیه سازی تولید و انتشار بیزی ، این تیم توانست عدم قطعیت در برآورد طول عمر آنها را کاهش دهد. آنها طول عمر CFC-11 ، 12 و 113 را به ترتیب 49 سال ، 85 سال و 80 سال محاسبه کردند ، در مقایسه با بهترین مقادیر 52 ، 100 و 85 ساله.

لیكلی می گوید: “از آنجا كه تخمین های ما كوتاه تر از مقادیر توصیه شده فعلی است ، این بدان معناست كه میزان آلایندگی بیش از حد بهترین تخمین ها بوده است”

برای آزمایش این ایده ، تیم بررسی کرد که چطور طول عمر CFC کوتاه تر بر تخمین میزان انتشار غیر منتظره ، به ویژه بین سال های 2014 و 2016 تأثیر می گذارد. در این دوره ، محققان قبلاً میزان انتشار CFC-11 را شناسایی کردند و متعاقباً نیمی از این انتشارات را به شرق ردیابی کردند. چین دانشمندان از آن زمان شاهد کاهش انتشار از این منطقه بوده اند و این نشان می دهد که هرگونه تولید غیرقانونی در آنجا متوقف شده است ، اگرچه منبع باقی مانده انتشار غیر منتظره هنوز ناشناخته است.

وقتی لیكلی و همكارانش تخمینهای خود را درباره میزان انتشار بانكهای CFC به روز كردند و آنها را با كل انتشارهای جهانی در این دوره سه ساله مقایسه كردند ، شواهدی برای انتشار جدید و غیرمنتظره به ترتیب 20 گیگاگرم یا 20 میلیارد گرم برای هر ماده شیمیایی یافتند.

نتایج نشان می دهد که در این دوره ، تولید غیرقانونی و جدید CFC-11 وجود داشته که بالاتر از برآوردهای قبلی بوده است ، علاوه بر تولید جدید CFC-12 و 113 ، که قبلاً دیده نشده بود. لیكلی با هم تخمین می زند كه این انتشار جدید CFC معادل كل انتشار سالانه گازهای گلخانه ای منتشر شده توسط انگلستان باشد.

یافتن میزان انتشار غیرمنتظره CFC-12 کاملاً تعجب آور نیست ، زیرا این ماده شیمیایی غالباً در فرآیندهای تولیدی که CFC-11 منتشر می کنند ، به طور مشترک تولید می شود. برای CFC-113 ، استفاده از این ماده شیمیایی طبق پروتکل مونترال به عنوان ماده اولیه برای ساخت سایر مواد شیمیایی مجاز است. اما این تیم محاسبه می کند که میزان انتشار غیرمنتظره CFC-113 حدود 10 برابر بیشتر از آنچه در حال حاضر معاهده مجاز است ، است.

لیكلی می گوید: “با هر سه گاز ، میزان انتشار بسیار كمتر از میزان اوج خود است.” “اما آنها گازهای گلخانه ای بسیار قوی هستند. پوند به پوند ، آنها پنج تا 10 هزار برابر ماده شیمیایی گرم کننده کره زمین از دی اکسید کربن هستند. و ما در حال حاضر با یک بحران آب و هوایی روبرو هستیم که در آن هر منبع انتشار که بتوانیم آن را کاهش دهیم ، تأثیر پایداری بر سیستم آب و هوا خواهد داشت. با هدف قرار دادن این CFC ها ، اساساً می توانیم سهم خود را در تغییر اقلیم کاهش دهیم. “