martes, 11 de junio de 2013

capitulo 1 la capa de ozono -manual de refrigeracion-

Causas y efectos de la
destrucción del ozono
estratosférico
La capa de ozono ubicada en la estratosfera, se
extiende entre los 15 y los 45 Km por encima de la
superficie del planeta. Como su nombre lo indica,
esta capa es rica en ozono que absorbe los rayos
ultravioleta del sol, impidiendo su paso a la Tierra.
El ozono es una forma de oxígeno cuya molécula
tiene tres átomos, en vez de los dos del oxígeno
normal, convirtiéndose en una sustancia muy reactiva
e inestable, tóxica aún inhalada en pequeñas cantidades
durante períodos cortos.
En la estratosfera, el ozono se forma a partir del oxígeno
del aire en presencia de la radiación ultravioleta b;
ambos, oxígeno y ozono se mantienen en un equilibrio
dinámico en el cual el ozono se forma y se destruye continuamente,
siendo la formación mas rápida que la
destrucción, por lo cual el ozono tiende a acumularse,
alcanzando concentraciones de hasta 10ppm.
Si el ozono estratosférico no logra formarse o se
destruye disminuyendo su concentración, la luz
ultravioleta no seria absorbida y llegaría a la superficie,
causando un efecto letal sobre todos los seres
vivos.
En la troposfera, el ozono se origina en pequeñas
cantidades durante las tormentas eléctricas; pero a
nivel del suelo, el ozono es un contaminante atmosférico
que se forma a partir de la reacción de las emisiones
de los vehículos con otros contaminantes del
aire, formando una mezcla nociva para la salud
conocida como "smog fotoquímico", típica de ciudades
muy contaminadas como Los Ángeles y
Ciudad de México; las concentraciones de ozono
superiores a 0,1ppm son peligrosas para la salud,
plantas y animales.
La capa de ozono protege la vida del planeta de
la radiación ultravioleta del sol; esta radiación tiene
una longitud de onda menor que la de la luz visible,
pero mayor que los rayos X. Dentro de este espectro
se pueden distinguir tres tipos de radiación ultravioleta:
CAPÍTULO I
Perfil de la concentración de ozono [O3] en la atmósfera.
Radiación ultravioleta A [UV-A], la mas cercana
al color violeta de la luz visible, pasa en su totalidad
a través de la atmósfera y llega a la superficie; es relativamente
inofensiva, la emplean las plantas para
realizar la fotosíntesis y contribuye en pequeñas dosis
a fijar la vitamina A; sin embargo en exposiciones
prolongadas puede ser dañina.
Radiación ultravioleta C [UV-C], la de menor
longitud de onda y mas cercana a los rayos X, letal
para la vida tal cual la conocemos, es totalmente
absorbida por encima de la estratosfera, en la ionosfera.
Radiación ultravioleta B [UV-B], tiene una longitud
de onda intermedia entre las dos anteriores,
aunque es menos letal que la C, es también peligrosa
aún en cantidades pequeñas, pues produce cáncer de
piel, cataratas y otros daños en la vista, afecta el sistema
inmunológico, y todas las formas de vida:
microbios, algas, hongos, plantas, invertebrados y
vertebrados; normalmente es totalmente absorbida
por la capa de ozono.
En 1974, dos químicos de la Universidad de
California: Sherwood Rowland y Mario Molina,
LA CAPA DE OZONO
MANUAL DE BUENAS
PRÁCTICAS EN
REFRIGERACIÓN
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plantearon la hipótesis de que la acumulación en la
atmósfera de CFC, en presencia de radiación ultravioleta,
podía desencadenar la destrucción del ozono
estratosférico.
Posteriormente, en la primavera austral de 1985
se comprobó que la capa de ozono sobre la Antártida
había desaparecido en más del 50%. Así mismo,
hacia finales de la década del 80 se había comprobado
que efectivamente la destrucción de la capa de
ozono se debía a la presencia en la estratosfera de
CFC, HCFC, y Halones, que liberan sus átomos de
cloro y bromo por efecto de la radiación ultravioleta
B, estos átomos reaccionan con el ozono y lo
destruyen, comprobándose totalmente la hipótesis de
Molina y Rowland, que les hizo merecedores del
Premio Nóbel de Química en 1995.
Este efecto devastador sobre la capa de ozono es
causado por los CFC, tales como R11, R12 y R502
(que contiene CFC115), por los Halones extintores de
incendio y en menor grado por los HCFC como el
R22 y el R123.
Todos estos productos al ser liberados a la atmósfera,
dado que son muy estables y permanecen intactos
decenas de años, pueden ser transportados por las
corrientes de aire, desde el hemisferio norte hasta el
Polo Sur y desde la superficie hasta la estratosfera,
donde son vulnerables a la luz ultravioleta, descomponiéndose
y liberando cloro el cual inicia el ciclo
de destrucción del ozono.
Cada átomo de cloro que se libera puede destruir
hasta 10.000 moléculas de ozono. Este ciclo
destructivo se presenta al comienzo de la primavera,
una vez finalizada la fase de oscuridad invernal, pero
es justamente durante el periodo invernal que los
vientos y las bajas temperaturas favorecen la acumulación
de compuestos intermedios de cloro y bromo,
hasta la llegada del sol en la primavera, cuando
comienza la gran la destrucción de ozono.
Se estima que si se cumple cabalmente el calendario
de eliminación de los CFC establecido en el
Protocolo de Montreal y sus Enmiendas, la capa de
ozono estará restableciéndose a partir del 2040,
pero las trazas de CFC permanecerán en la atmósfera
muchísimos años más. Es por lo tanto vital que
reduzcamos al mínimo y sin demora, las emisiones
de sustancias agotadoras del ozono.
2 Riesgos para la salud y
el ambiente
Si la cantidad de ozono disminuye en la estratosfera,
más radiación ultravioleta B alcanzará la superficie
del planeta. Este aumento de radiación producirá
un incremento significativo de casos de cáncer
de piel (melanoma y nomelanoma), cataratas y otras
lesiones de la vista e insuficiencia en el sistema
inmunológico en los seres humanos. En el resto de
los seres vivos aparecerán efectos similares que mermarán
la producción agrícola, la vida silvestre, los
bosques y la diversidad biológica, reduciendo la producción
de alimentos y la supervivencia. Los cambios en la
estratosfera también tendrán consecuencias sobre el
clima y favorecerán la formación de “smog” fotoquímico.
3 Calentamiento global -
causas y efectos
El calentamiento global o "efecto invernadero" es
un fenómeno natural que se produce cuando parte de
la radiación infrarroja emitida por la Tierra, para
perder el exceso de calor recibido del sol, es absorbida
en la troposfera por gases normalmente presentes
en el aire, como el vapor de agua, el dióxido de carbono
y el metano, entre otros, impidiendo que ese
calor escape al espacio y lo devuelve a la superficie
como una segunda fuente de calor.
Este fenómeno hace que la temperatura diurna y
nocturna en áreas húmedas y boscosas sea menos
fluctuante que en zonas secas como los desiertos,
que presentan diferencias de temperatura muy marcadas
entre el día y la noche por la carencia de
humedad del aire.
Pero la acumulación progresiva de dióxido de
carbono en la atmósfera, producto de la combustión
de carbón, petróleo y gas, aunado a la presencia de
los CFC, HCFC y Halones, han acentuado notablemente
la absorción del calor desprendido por la
Tierra, aumentando la temperatura promedio y causando
cambios en el clima.
A medida que la presencia de los gases que causan
este calentamiento siga en aumento, los efectos
serán catastróficos por las perdidas materiales producto
de las tormentas, inundaciones y sequías
extremas que modificarán las ciudades, las costas,
las zonas de cultivo, la productividad, y la supervivencia
de las especies.
Reacción química de los CFC con el ozono en la estratosfera.
CAPÍTULO I:
LA CAPA DE
OZONO
11
Índices pluviométricos en descenso, incremento
de la desertificación, temperaturas promedio anuales
en aumento, aceleración en el derretimiento del
hielo de los casquetes polares y los glaciares, cambios
en los patrones de las corrientes oceánicas,
inundaciones de áreas de baja altura adyacentes a
mares y océanos, mareas más altas y huracanes,
tifones y ciclones de mayor potencia, serán los fenómenos
con los que tendremos que lidiar a diario a
medida que siga cambiando el clima de la Tierra.
Los CFC, HCFC y los HFC, tienen altos potenciales
de calentamiento, miles de veces superiores
al del dióxido de carbono y el metano; son prácticamente
indestructibles en la troposfera y sus periodos
de vida superan en algunos casos los 100 años. De
manera que estas sustancias que durante años se consideraron
los refrigerantes perfectos, hoy sabemos
que son doblemente peligrosas: en la troposfera por
la cantidad de calor que atrapan y emiten, convirtiéndose
en súper gases invernadero y en la estratosfera
por la avidez destructora de ozono. Al dejarlas
escapar se contribuye directamente con ambas
catástrofes y una vez que estas sustancias han pasado
al aire no hay forma de retirarlas ni de neutralizarlas,
se quedarán allí haciendo daño mucho
mas tiempo que el que nosotros pasaremos en la
Tierra, pero posiblemente si podremos sufrir y lamentar
los efectos. Por estas razones estos refrigerantes
tienen que manejarse como sustancias peligrosas.
La refrigeración contribuye al calentamiento global
en dos formas:
· Directamente: por la emisión de refrigerantes a
la atmósfera debido a fugas en sistemas o por la liberación
voluntaria y deliberada de gases refrigerantes
en los procesos de reparación y puesta fuera
de servicio de equipos de refrigeración.
· Indirectamente: por la cantidad de energía
eléctrica consumida, la cual produce emisiones de
dióxido de carbono cuando la energía es producida
en plantas térmicas, que utilizan combustibles de origen
fósil para su operación.
Es por lo tanto urgente que reduzcamos las emisiones
de refrigerantes a la atmósfera para minimizar
los efectos de la destrucción de la capa de
ozono y el incremento del calentamiento global.
Adicionalmente, es también esencial que nos aseguremos
del uso eficiente de la energía a fin de
reducir los efectos indirectos del calentamiento global.
Se define el EFECTO TOTAL EQUIVALENTE DE
RECALENTAMIENTO de la atmósfera, conocido
como TEWI, por sus siglas en inglés, como:
TEWI [Total Equivalent Warming
Impact]
Efecto total equivalente de recalentamiento =
Efecto directo por emisiones de refrigerantes
+
Efecto indirecto por el consumo de energía
Si bien se ha enfocado este trabajo en la eliminación
de los gases refrigerantes que agotan la capa
de ozono [SAO] por cuanto este es el alcance del
programa; no podemos ignorar que con posterioridad
se ha puesto en evidencia la acción de sustancias
empleadas en refrigeración que, aún cuando no
actúan en el balance de ozono estratosférico, tienen
roles destacados en su contribución al efecto invernadero.
Es por ello que se incluyen menciones a
dichos efectos, que hoy en día no pueden pasarse por
alto.
Los escenarios posibles en refrigeración en el siglo
XXI son mucho más complejos de lo que fueron hasta
el Convenio de Viena y en la actualidad, por las discusiones
sobre calentamiento global que se llevan a cabo
a la luz de los postulados del Protocolo de Kyoto, se
complican aún más pues cuestionan soluciones, que si
bien óptimas para el problema del agotamiento del
ozono no son apropiadas desde el punto de vista del
calentamiento global.
El Calentamiento Global.
Análisis gráfico cuantitativo del Calentamiento Global

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