Conhecendo sobre a Camada de Ozônio
1- Protocolo pela vida
Em 16 de setembro de 1987, 46 países, dentre eles o Brasil, assinaram um documento chamado
"Protocolo de Montreal"; no qual se comprometeram a reduzir a produção e utilização dos gases
CFCs (sigla para cloro-flúor-carbono), até parar definitivamente no ano 2000 para as nações
industrializadas e 2010 para as demais. O acordo foi uma iniciativa da Organização das Nações
Unidas (ONU), que depois instituiu a data, comemorada anualmente, como o “Dia Internacional
para a Preservação da Camada de Ozônio”.
Javier Pérez de Cuéllar,
Secretário Geral da ONU entre 1982 a 1991,
período da criação do Protocolo de
Montreal.
Emblema das Nações Unidas
Ban Ki-moon,
atual Secretário Geral da ONU,
desde 2007.
Disponíveis (acesso 22.08.2014): http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Javier_Pérez_de_Cuéllar.JPG,
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Emblem_of_the_United_Nations.svg e
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ban_Ki-moon_1-2.jpg
Os gases CFCs são também conhecidos genericamente por “gás freon”, mas existem de vários
tipos e fórmulas; todos contendo átomos dos elementos cloro, flúor e carbono em diferentes
proporções. Os CFCs são “gases refrigerantes” muito eficientes; ou seja, são capazes de passar
para o estado líquido por compressão liberando calor para o ambiente, e voltar ao estado gasoso
por descompressão, absorvendo calor. Por isso, sempre foram muito usados para fazer funcionar
geladeiras e refrigeradores em geral, retirando o calor de dentro para fora desses
eletrodomésticos, simplesmente circulando em pequenos tubos que passam por dentro e atrás
desses aparelhos.
Esquema do funcionamento da troca de calor usado
nos refrigeradores domésticos. Dentro da tubulação,
circulam “gases refrigerantes”.
Você já deve ter notado que, na parte de trás da
geladeira de sua casa, existe uma estreita tubulação que
fica sempre mais quente que a temperatura ambiente.
Essa parte visível da tubulação é que libera o calor para
fora da geladeira.
Disponível (acesso 22.08.2014):
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Phase_change_heat_pump.png
Obs.: Não confunda “gás refrigerante” com o gás carbônico (CO2), que é pressurizado nas bebidas refrigerantes.
Além dessa aplicação, os gases CFCs também eram utilizados em vários outros processos
industriais, como na fabricação de aerossóis e de espumas e de isopor, para criar aquelas
“bolhas” de gás nesses polímeros, fazendo-os expandir e ficar mais leves e “aerados”. O uso
desses gases era bastante difundido, pois além de todas essas aplicações, não ofereciam riscos:
sem cor, sem cheiro, não combustíveis, atóxicos e baratos. Com isso, muita quantidade de CFC
era lançada na atmosfera, indiscriminadamente.
Na década de 1970, alguns cientistas alertaram sobre a influência que esses gases teriam sobre
a camada de oxigênio-ozônio (ou simplesmente “camada de ozônio”) que envolve e protege a
Terra dos raios ultravioleta do Sol a cerca de 25km de altura. O debate sobre o tema demorou
cerca de dez anos, quando, na década de 1980, descobriram que a camada protetora estava com
um imenso buraco sobre a Antártida, de cerca de 30 milhões de quilômetros quadrados,
aproximadamente o tamanho dos Estados Unidos. Não havia mais dúvidas de que o problema
era grave e que era causado pelos CFCs.
2- A muralha atmosférica
Há cerca de 400 milhões de anos, havia vida na Terra somente no ambiente aquático. O gás
oxigênio (O2) produzido pela fotossíntese das algas foi tomando a atmosfera do planeta. Esse
oxigênio começou a interagir com a radiação ultravioleta emitida pelo Sol, que tem a capacidade
de quebrar a molécula de oxigênio, produzindo radicais livres de oxigênio atômico, que por sua
vez se ligam a outras moléculas de O2, formando o ozônio (O3).
Disponíveis (acesso 22.08.2014): http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ozone_from_photolysis_of_O2.svg,
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ozon_01.jpg e http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ciclo_de_Chapman.JPG
Como o escudo de ozônio funciona
Observe no diagrama acima, que a radiação ultravioleta atua de duas maneiras:
1) Os raios ultravioleta-C conseguem quebrar moléculas de O2, formando radicais livres (oxigênio
atômico), que podem se unir e formar novamente o O 2; ou se ligar a uma molécula de O2,
formando ozônio (O3).
2) Os raios ultravioleta-B conseguem quebrar moléculas de ozônio, formando também oxigênio
atômico que se liga às moléculas de O2, formando o ozônio (O3) novamente. Ou seja, o ozônio
“vive” sendo quebrado e se recompondo!
Resumindo, temos a reação: 3 O2 (g) → 2 O3 (g)
Como a radiação ultravioleta é absorvida nesses processos atmosféricos, ela fica quase
totalmente impedida de chegar à superfície da Terra.
Assim, aos poucos, foi surgindo a camada de oxigênio-ozônio, uma mistura desses dois gases,
que protege o planeta da radiação ultravioleta do Sol. Essa radiação é mortal para praticamente
todo tipo de organismo, principalmente microorganismos e plantas; por isso, até então, impedia
que houvesse formas de vida fora do ambiente aquático. Somente a partir da formação da
camada de ozônio, verdadeira muralha atmosférica, é que a vida se desenvolveu também no
ambiente terrestre.
Lançamento de um balão meteorológico,
para pesquisas atmosféricas.
Dados sobre a camada de ozônio são
obtidos tanto com o uso de balões quanto
de satélites especialmente equipados.
Disponível (acesso 22.08.2014):
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3d/Gl
obusSonda.jpg,
A radiação ultravioleta do tipo C é totalmente absorvida pela camada de oxigênio-ozônio; as do tipo B são retidas em
95%. A radiação que chega à superfície da Terra é quase toda do tipo A, sendo retida apenas em 5% pelo ozônio.
Observe que a maior concentração de ozônio na atmosfera é em torno de 25km de altitude, no início da estratosfera,
que vai de 12 a 60km (gráfico da esquerda).
Disponíveis (acesso 22.08.2014): http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ozone_altitude_UV_graph.svg e
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Raggi_UV_e_Ozono.jpg.
O pequeno guardião
O ozônio é uma molécula de geometria angular, formada por ligações covalentes de um átomo
central de oxigênio com dois outros átomos do mesmo elemento.
Disponíveis (acesso 22.08.2014): http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ozone-resonance.png, http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ozon.jpg e
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ozone_avg_structure.jpg
Entre o átomo central e outro periférico (na ilustração, do lado esquerdo) há ligação dupla (sigma
e pi), oriunda da molécula de O2 que formou o ozônio. Com o outro átomo de oxigênio (direita), a
ligação é simples (sigma) do tipo “aditiva” ou “adicional”. Ou seja, esse oxigênio “intruso” está se
ligando a um par eletrônico que pertence totalmente ao átomo central, atraindo esses elétrons e
criando uma carga negativa parcial sobre si e, consequentemente, uma carga parcial positiva
sobre o átomo central.
Mas, como os três átomos são do mesmo elemento, a dupla ligação pode se deslocar para o
outro lado da molécula, criando uma estrutura de ressonância, estabilizando a molécula como um
todo. No entanto, a molécula fica levemente polarizada, com cargas negativas nos átomos
periféricos; e, positiva no oxigênio central.
Quebrando a muralha
Os gases CFC atacam a camada de ozônio, porque, nas baixas pressões da estratosfera e sob
radiação solar, algumas ligações covalentes se rompem, liberando, dependendo da composição
do CFC, radicais livres de cloro ou de bromo.
F
F
C
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
+
Cl
.
Esse é o principal CFC (chamado de
CFC-11), sofrendo quebra homolítica da
ligação covalente carbono-cloro.
O radical livre do cloro tem sete elétrons
de valência; mas aqui está representado
com
apenas
um,
que
é
o
desemparelhado.
As mil vidas do destruidor
O problema mais grave do “efeito cloro” (que também acontece com o bromo) é a capacidade de
reagir, destruindo o ozônio e sair no final, recuperado, pronto para reagir novamente com
outro ozônio. Isso pode se repetir por um número incalculável de vezes, talvez milhares ou
milhões para um único átomo.
Como vimos acima, a reação de degradação do ozônio ocorre primeiro pela decomposição das
moléculas de CFC por meio da radiação solar na estratosfera à baixa pressão:
CF3Cl (g)
→
.
CF3 (g)
+
.
Cl
Em seguida, os átomos de cloro liberados na forma de radicais livres reagem com o ozônio,
formando O2, conforme a equação:
.
Cl
+
O3
→
ClO(g) +
O2 (g)
Na sequência, o ClO formado reagirá novamente com os átomos livres de oxigênio, formando
mais moléculas de O2 e liberando novamente o radical livre cloro, que estará pronto para reagir
novamente e assim por diante.
ClO(g) +
.
O
→
.
Cl
+
O2 (g)
Para piorar, estudos mostram que os CFCs podem permanecer na atmosfera por centenas de
anos, dependendo de sua composição.
Tipos de CFCs
A denominação “CFC” é uma sigla criada para incluir vários compostos contendo cloro,
hidrogênio e carbono. Mas, essa sigla tem sido usada para gases com outros elementos, com
composição química um pouco diferente. Portanto, essa sigla “CFC” não deveria ser usada para
todos eles. Atualmente, tem-se usado a sigla “SDO” (Substâncias que Destroem a camada de
Ozônio), o que é muito mais correto, pois muitas delas não são CFCs.
Esses gases, CFCs “de verdade” ou não, em geral variam de um até três átomos de carbono, nos
quais se ligam átomos de cloro (Cl) e flúor (F). Outros gases com propriedades semelhantes,
podem conter também bromo (Br) ou mesmo hidrogênio (H), no lugar do flúor ou do cloro.
CFCs mais comuns do “Grupo 1”
(CFCs “de verdade”, formados apenas por cloro, flúor e carbono).
Triclorofluormetano (CCl3F), “CFC-11”, foi o CFC
mais utilizado, juntamente com o CFC-12. Na
manufatura de espumas, em aerossóis, inaladores ou
“bombinhas” para asma (MDIs), e em refrigeração.
Disponíveis (acesso: 4.09.2014):
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/73/Trichlorofluorometh
ane-3D-balls.png e
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Trichlorofluoromethane-2D.svg
Diclorodifluormetano (CCl2F2) ou “CFC-12” foi o mais
utilizado, juntamente com o CFC-11. Manufatura de
espumas, em aerossóis, MDIs, em refrigeração e ar
condicionado e como esterilizante;
Disponíveis (acesso: 4.09.2014):
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Dichlorodifluoromethane-3Dballs.png e
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Dichlorodifluoromethane.png
Calcula-se que o triclorotrifluoretano (C2Cl3F3) ou
“CFC-113” tenha uma capacidade de permanência na
atmosfera de 50 mil anos!
Disponíveis (acesso: 4.09.2014):
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c6/1%2C1%2C2Trichloro-1%2C2%2C2-trifluoroethane_3D.png e
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:1,1,2-Trichloro-1,2,2trifluoroethane_skeletal.svg
Alguns “hálons” do “Grupo 2”
(variante dos CFCs que possuem também o bromo ligado ao carbono)
O bromoclorodifluormetano ou “Hálon1211” permanece na atmosfera cerca
de 16 anos, mas tem potencial de
destruição do ozônio “nível 3”, ou seja,
o triplo do CFC-11.
Disponíveis (acesso: 4.09.2014):
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Halon-12113D-vdW.png e
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Halon-12112D.png
Dibromotetrafluoretano
ou “Hálon-2402”
Disponível (acesso: 4.09.2014):
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:1,2Dibromotetrafluoroethane.svg
Bromotrifluormetano (CBrF3)
ou “Hálon-1301”
Disponível (acesso: 4.09.2014):
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Halon-1301-3DvdW.png
Quando possuem hidrogênio, são chamados mais apropriadamente de “HCFC”. Quando não
possuem cloro, mas possuem hidrogênio, são chamados “HCF”. Quando possuem bromo e cloro,
são chamados “hálons” (pois o bromo, o cloro e o flúor pertencem à família dos “halogênios”, na
coluna 17 ou 7A da Tabela Periódica). As possibilidades de combinação de todos esses
elementos são grandes, formando dezenas de compostos; porém limitados pelo tamanho da
molécula, para não formarem líquidos ou sólidos.
Alguns “HCFCs” e “HFCs” do “Grupo 3”
(variantes dos CFCs que possuem também o hidrogênio ligado ao carbono)
Clorofluormetano e diclorotrifluoretano, dois HCFCs, o primeiro com dois hidrogênios e o segundo com apenas um.
Disponíveis (acesso: 02.09.2014):
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a4/Chlorofluoromethane_3D_ball.png e http://commons.wikimedia.org/wiki/File:HCFC-123-3Dballs.png
À esquerda: isômeros cis e trans do HFC-1225ye, um dos poucos insaturados. À direita, o HFC-134a.
Esse tipo de compostos são muito menos agressivos à camada de ozônio por não possuírem cloro.
Disponíveis (acesso: 02.09.2014): http://commons.wikimedia.org/wiki/File:HFC-1225ye.PNG e http://commons.wikimedia.org/wiki/File:CFC-12_HFC134a%28catal%C3%A0%29.svg.
Entenda o código dos “CFCs”
Como vimos, as letras presentes nos códigos indicam quais elementos estão presentes.
CFC  cloro-flúor-carbono
HCFC  hidrogênio-cloro-flúor-carbono
HFC  hidrogênio-flúor-carbono, etc.
Quanto às quantidades, somando-se 90 ao número que aparece no código, o resultado obtido
indica:
1º algarismo: total de átomos de carbono.
2º algarismo: total de átomos de hidrogênio.
3º algarismo: total de átomos de flúor.
Um exemplo: CFC-12. Somando-se 90 a 12, obtém-se “102”. O algarismo inicial (1) indica que a
molécula contém um átomo de carbono; o segundo (0) indica ausência de átomos de hidrogênio;
o último (2) indica dois átomos de flúor. Logicamente, como o carbono é tetravalente (faz quatro
ligações), possui dois átomos de cloro.
Outro exemplo: HCFC-123. Somando-se 90 a 123, temos “213”. Temos, então, dois átomos de
carbono, um de hidrogênio e três de flúor. Como um carbono está ligado a outro carbono, existem
seis “lugares” para os outros elementos; quatro dos quais estão ocupados pelo hidrogênio e os
três de flúor. Ou seja, a molécula possui dois cloros.
Mais um exemplo: HFC-134a. Somando-se 90 a 134, temos “224”. Assim, são dois átomos de
carbono, dois de hidrogênio e quatro de flúor. As seis ligações estão ocupadas, não havendo
“lugar” para nenhum cloro. Mas, há duas possibilidades para os hidrogênios: dois no mesmo
carbono (assimétrica) ou um em cada carbono (simétrica). A letra “a” indica que a molécula é
assimétrica.
Efeitos do inverno e do verão polares
As correntes atmosféricas exercem, também, influências muito importantes nos processos que
envolvem o ataque dos CFCs à camada de ozônio.
Os gases atmosféricos se elevam no equador e seguem em direção aos polos norte e sul. Observe que a
latitude dos polos é a partir de 60º, onde a coloração aparece mais escura, indicando maiores concentrações.
Disponível (acesso: 04.09.2014): http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Latitude_lines.svg
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Nimbus_ozone_Brewer-Dobson_circulation.jpg
Uma das correntes mais importantes é a que leva os gases do equador para os polos,
constantemente. Isso acontece inclusive com o vapor d’água produzido por evaporação da água
dos oceanos; equilibrando a temperatura média da Terra. Se não fossem essas correntes, os
polos seriam muito mais frios, enquanto o equador e os trópicos, ainda mais quentes.
No entanto, durante o inverno polar, que dura aproximadamente seis meses, os gases CFCs vão
se acumulando junto com o ozônio, sem que tenham energia para reagir, devido às baixíssimas
temperaturas. Mas, quando o verão polar começa, a energia necessária para a reação de
decomposição do ozônio é fornecida pelos raios solares. Como os gases reagentes estão
acumulados, a reação se processa com muita velocidade! Por isso, o buraco na camada de
ozônio foi descoberto a partir de estudos atmosféricos na Antártida (pólo Sul).
Evolução do buraco na camada de ozônio na Antártida de 1979 a 2008.
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Agujero_en_la_capa_de_ozono_2008.jpg
As “nacreous” ou “nuvens de madrepérola” (também conhecidas como nuvens “estratosféricas”)
podem ser vistas das estações de pesquisa, na Antártida. Estas nuvens se formam em torno de
20 km de altitude na camada de ozônio e são fundamentais no processo de destruição do
mesmo, pois contém significativas quantidades de cloro e outros poluentes atmosféricos. Devido
à sua altitude elas permanecem iluminadas pelo Sol, muito tempo depois de ele se pôr. Elas são
um sinal de que o ozônio está sendo atacado.
Apesar de bonitas, as “nuvens de madrepérola” são sinais de preocupação. A foto da esquerda é de 2012.
Disponíveis (acesso: 02.09.2014): http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Nacreous_cloud_close-up,_Aberdeenshire,_UK._9_December_2012..JPG,
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Eiswolken.jpg
3- Reativando o escudo
O Protocolo de Montreal foi concebido para reduzir, em nível internacional, a produção e o
consumo de substâncias que destroem a camada de ozônio (SDOs). O acordo é considerado
atualmente um grande sucesso da Organização das Nações Unidas, pois o texto original,
assinado em 1987 por 46 países, modificado e atualizado diversas vezes, é o único tratado da
história com “ratificação universal”, ou seja, com todos os países do mundo comprometidos e
legalmente obrigados a controlar suas emissões danosas. O prazo máximo para a eliminação
mundial dos CFCs era o ano de 2010.
Evolução e estimativa de evolução do
buraco na camada de ozônio, de 1974 até
2060, se as tendências da década de 1990
continuassem.
A coloração vermelha corresponde a uma
maior concentração de ozônio na atmosfera,
por isso essa coloração está mais presente
nos pólos do planeta, nas décadas de 1970
e 1980; mas, vai diminuindo
progressivamente ao longo das outras
décadas, devido ao efeito do inverno e do
verão polares.
Disponível (acesso: 02.09.2014):
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Future_ozone_la
yer_concentrations.jpg
O Brasil conseguiu cumprir esse prazo, antecipando-o em três anos, cancelando totalmente sua
produção e utilização dos CFCs, em janeiro de 2007. Isso significou suspender o consumo anual
de 10 mil toneladas desses gases. As mudanças tecnológicas brasileiras ocorreram a partir de
1999, para os veículos e condicionadores de ar; e de 2001 em diante, para os refrigeradores
domésticos e comerciais. O mérito é devido ao esforço conjunto do PNUD (Plano das Nações
Unidas pelo Desenvolvimento) e o governo brasileiro, contando com recursos do Fundo
Multilateral para Implementação do Protocolo de Montreal.
Mas, a China, maior país poluidor do mundo, promete encerrar sua produção de SDOs, apenas,
até 2030, de acordo com promessas feitas em abril de 2013. Para isso, o comitê do Fundo
Multilateral do Protocolo de Montreal fornecerá ao país uma quantia de até 385 milhões de
dólares, para incentivo à implantação de novas tecnologias industriais.
Busca de candidatos
Assim, desde a assinatura do Protocolo de Montreal, começou uma corrida para encontrar um
gás inofensivo e que pudesse substituir os CFCs nas indústrias, com a menor mudança possível
nos processos de produção e qualidade dos produtos. Analisando quimicamente, os candidatos
mais óbvios foram os HCFCs, por conterem mais hidrogênios (e, logicamente, menos cloro); e os
HFC, que não têm nenhum cloro na sua composição.
A primeira iniciativa, já na década de 1980 e 1990, em diversos países, foi substituir
definitivamente os CFCs como propelentes nos aerossóis, como os de desodorantes e
inseticidas, que passaram a usar uma mistura de butano (C4H10) e propano (C3H8). Essa mistura
é a mesma do gás de cozinha, mas sem o cheiro forte e característico que é adicionado ao
combustível doméstico por medida de segurança. Essa propriedade é relativamente simples de
ser atendida, pois basta que o gás esteja sob pressão.
Mas, para a fabricação de espumas e de isopor, por exemplo, ou como gás refrigerante, essa
substituição exigiu muito investimento em pesquisa. Um dos maiores inconvenientes dos gases
candidatos a substituintes é que eles são altamente inflamáveis, exigindo novos procedimentos
de armazenamento, manuseio, utilização, etc. Além disso, outros compostos se mostraram, como
o caso do HCFC-123, fortemente cancerígeno em ratos; embora produzindo tumores benignos.
Evolução da concentração na
atmosfera de diferentes
compostos contendo cloro
A concentração é dada aqui em “ppt”,
ou seja, “partes por trilhão”.
Percebe-se, claramente, a
estabilização e, depois, o decréscimo
de produção dos compostos
contendo mais cloro (CFCs).
Os HCFC tiveram produção
crescente, mas, como possuem
menos cloro, o gráfico da produção
global do cloro (abaixo) decresceu
significativamente até 2008.
Atualmente, os CFCs são utilizados
legalmente apenas nas bombinhas
para asma (MDIs), por serem inertes
no organismo.
Disponível (acesso: 07.04.2014):
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ozone
_cfc_trends.png
Mas, o custo de produção e de implementação dos novos gases nos processos industriais é
bastante elevado. Podemos nos perguntar por que as indústrias em todos os países não passam
logo aos HFC, eliminando logo o problema de lançar mais cloro para a camada de ozônio; mas
são justamente os custos de mudanças nos processos de produção que comprometem e atrasam
essas mudanças. Por exemplo, na fabricação dos gases, quanto mais átomos de hidrogênios,
mais instável é a molécula, exigindo equipamentos mais resistentes à corrosão, além de mais
etapas de produção e mais rejeitos industriais, como ácido fluorídrico e outros. Estima-se que
para fabricar novos compostos para substituir os CFCs, as fábricas produtoras deverão ter seus
custos quintuplicados!
4- Nova etapa do protocolo
De qualquer forma, na medida em que a produção dos CFCs foi sendo eliminada, aumentou-se a
utilização de diversos HCFCs, cerca de 40 compostos, especialmente HCFC-141b, HCFC-22 e
várias misturas de HCFCs. Como os CFCs são muito mais nocivos ao ozônio que os CFCs (até
50 vezes mais prejudiciais), a ONU e os signatários do Protocolo de Montreal incentivaram essa
mudança.
Assim, de acordo com dados do Ministério do Meio Ambiente, o consumo de CFCs no Brasil foi
caindo, de um potencial de destruição de ozônio de 6.230 toneladas de ozônio, para 318
toneladas, equivalendo a 94% de queda. Por outro lado, apenas em 2007, o Brasil emitiu HCFCs
em quantidade suficiente para destruir até 1.545 toneladas de ozônio; número bem maior que em
2001, de 766 toneladas.
A solução vira problema
Quando os problemas do CFC e do ozônio pareciam bem encaminhados, novos estudos
ambientais sobre o aquecimento global obtinham dados importantes sobre um “outro lado” dos
CFCs, HCFCs e de vários outros gases: a capacidade de refletir os raios infravermelhos,
responsáveis pelo calor.
Ou seja, além do buraco na camada de ozônio, esses gases conseguem também refletir duas
mil vezes mais calor do que o dióxido de carbono (CO2), quando consideramos o mesmo
volume dos gases, para efeito de comparação. Certamente, o dióxido de carbono é emitido em
muito maior quantidade para a atmosfera, pois é fruto da queima dos combustíveis dos
automóveis, indústrias, etc. Assim, curiosamente, enquanto o buraco da camada de ozônio foi
sendo controlado e até sofrendo diminuição devido ao controle dos CFCs, os HCFCS que lhes
tomaram o lugar continuaram promovendo o aquecimento exagerado do planeta.
Observe abaixo os valores de Potencial de Destruição de Ozônio (PDO) e de Potencial de
Aquecimento Global (GWP) de algumas SDOs. Em geral, os HCFCs são bem menos danosos ao
ozônio, mas com capacidade de refletir infravermelho apenas um pouco menor.
SUBSTÂNCIA
Tempo de vida (anos)
CFC-11 (CCl3F) – Triclorofluormetano
45
CFC-12 (CCl2F2) – Diclorodifluormetano
100
CFC-113 (C2F3Cl3) – 1,1,2-Triclorotrifluoretano
85
CFC-114 (C2F4Cl2) – Diclorotetrafluoretano
190
CFC-115 (C2F5Cl) – Cloropentafluoretano
1.020
Halon-1211 (CF2BrCl)
16
Halon-1301 (CF3Br)
65
Brometo de Metila (CH3Br)
0,8
CTC (CCl4) – Tetracloreto de carbono
26
HCFC-22 (CHF2Cl) – Clorodifluormetano
11,9
HCFC-123 (C2HF3Cl2) – Diclorotrifluoretano
1,3
HCFC-124 (C2HF4Cl) – Clorotetrafluoretano
5,9
HCFC-141b (C2H3FCl2) – Diclorofluoretano
9,2
HCFC-142b (C2H3F2Cl2) – Clorodifluoretano
17,2
HCFC-225ca (C3HF5Cl2) – Dicloropentafluorpropano
1,9
HCFC-225cb (C3HF5Cl2) – Dicloropentafluorpropano
5,9
1
PDO
1,0
1,0
0,8
1,0
0,6
3,0
10,0
0,6
1,1
0,055
0,02
0,022
0,11
0,065
0,025
0,033
2
GWP
4.750
10.900
6.130
9.180
7.230
1.890
7.140
5
1.400
1.790
77
619
717
2.220
122
606
1 Segundo o Protocolo de Montreal. 2 Horizonte de tempo de 100 anos. Fonte: World Meteorological Organization (2010).
Assim, no ano de 2007, a ONU e os países signatários do Protocolo de Montreal renovaram o
acordo mundial, se comprometendo com um cronograma para a sua eliminação progressiva dos
HCFCs, uma vez que eles continuavam incentivando o aquecimento global, além de ainda
conterem átomos de cloro.
Cronograma de eliminação dos HCFCs
2013
Congelamento no valor de linha de base
2015
Redução de 10% no valor da linha de base
2020
Redução de 35%
2025
Redução de 67,5%
2030
Redução de 97%
2040
Redução de 100%
(Linha de base: média do consumo de 2009 e 2010)
Geladeiras velhas e o “passivo de cfcs”
Outra preocupação dos ambientalistas e dos governos é com os refrigeradores industriais e
geladeiras domésticas antigas, que ainda funcionam com sua carga de CFC. No caso do Brasil,
essas geladeiras ainda estão em número muito elevado, cerca de 30 milhões de unidades, que
precisam ser substituídas antes que haja vazamentos e o CFC escape para a atmosfera.
Para controlar esse “passivo de CFC”, o Plano Nacional de Eliminação de CFC (criado em 2002,
pelo governo brasileiro e o PNUD, Plano das Nações Unidas para o Desenvolvimento) promove a
substituição de geladeiras antigas por novas junto às populações de baixa renda, uma vez que
esse público demora mais para adquirir geladeiras novas, de tecnologia mais limpa. O gás
recuperado das geladeiras antigas vai para centrais de tratamento e o CFC é reutilizado em
outras atividades. O plano também já realizou treinamento de dezenas de milhares de técnicos de
refrigeração, e participado da implantação de novas tecnologias nas empresas produtoras e
consumidoras de gases refrigerantes.
De volta para o futuro
Nem sempre as tentativas de substituição dos CFCs deram certo. Às vezes, o retorno a antigas
práticas e materiais pode ser mais vantajoso, do que o investimento em novas tecnologias, como
nos dois casos abaixo:
A McDonald’s no Brasil, que passou a usar o HCFC-22 para a produção das suas embalagens de
isopor, desistiu, substituindo de vez as embalagens químicas pelo velho saquinho de papel cartão
(papel marrom); cortando, com isso, elevados investimentos e custos.
Da mesma forma, estamos vendo o retorno das embalagens de papel reciclado para ovos, no
lugar das embalagens de poliestireno expandido.
Metilal – alternativa para expansor de espumas
O dimetóximetano, também conhecido como “metilal” é o composto que tem sido mais testado,
com bons resultados, para substituir CFCs e até mesmo os HFCs para a produção de espumas
de poliuretano. Apesar dos cuidados necessários para seu manuseio e armazenamento, por ser
inflamável, trabalhos técnicos realizados em 2011 avaliaram suas outras características químicas
e físicas, necessárias para uso como agente expansor de espumas, como capacidade de
isolamento térmico, pontos de fusão e de ebulição, ataque zero à camada de ozônio (não possui
halogênios) e baixo potencial de refletir infravermelho (baixo efeito estufa). Os resultados o
apontam como uma das melhores alternativas para substituir os SDOs.
H
O
O
CH3
H3C
H
Estrutura do “dimetóximetano” ou “metilal”.
A promessa dos hidrocarbonetos (HCs)
Nos últimos 15 anos, houve muita evolução no uso dos fluidos refrigerantes. Os dois mais usados
(CFC-11 e CFC-12) rapidamente passaram a ser substituídos por HCFC-22 e R-502; e,
atualmente, são utilizados perto de cem fluidos, incluindo hidrofluorcarbonos (HFCs),
perfluorocarbonos (PFCs), amônia, dióxido de carbono e hidrocarbonetos (HCs).
Os hidrocarbonetos apresentam várias vantagens: são incolores, quase inodoros, têm potencial
de destruição da camada de ozônio zero (ODP = 0) e potencial de aquecimento global direto
desprezível (GWP = 3). Além disso, alguns hidrocarbonetos apresentam maior eficiência como
refrigerantes que os HFCs.
Na década de 1990, a Alemanha pesquisou intensamente o uso dos hidrocarbonetos para
refrigeração. Em 1993, uma companhia alemã (FORON), com apoio do grupo ambientalista
Greenpeace, iniciou a venda de geladeiras e refrigeradores contendo uma mistura de isobutano e
propano como refrigerantes. Como resultado de ações tomadas pelo Greenpeace, e aumento da
consciência ambiental a opção pelos hidrocarbonetos se tornou uma realidade mundial. Estimase que 63% da produção atual de refrigeradores domésticos empregue HFC-134ª, e 35% utiliza
refrigerantes hidrocarbonetos, basicamente o HC-600a.
Conclusão
O Protocolo de Montreal foi um passo importantíssimo para a vida no planeta, cujo compromisso
conjunto de todos os países do globo liderados pela ONU, proporcionou o controle de emissões
gasosas contendo cloro. Mas, esse exemplo precisa de continuidade; ou seja, além de manter a
limitação dos CFCs e HCFCs, controlar também os hidrogenofluorcarbonos, que causam intenso
efeito de aquecimento global.
O Protocolo foi, até aqui, uma história de sucesso. Sucesso de todos, para todos, fruto de muita
pesquisa, diálogo e compromissos assumidos por cada governo e setor envolvido.
Salão de conferências da
Assembléia Geral da ONU.
Disponível (acesso 22.08.2014)
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:UnitedNations_Gener
alAssemblyChamber.jpg