Tot de ontdekkingen die in de vorige eeuw werden gedaan, wisten mensen eenvoudigweg niet van de rol die ozon speelt.
Aan het einde van de eeuw werd duidelijk dat door een aantal redenen de ozonlaag afgebroken is, op sommige plaatsen dunner wordt of simpelweg minder verzadigd met ozon. Dit fenomeen wordt ozongaten genoemd.
Oorzaken van aantasting van de ozonlaag
Triatomaire zuurstof wordt ozon genoemd. Het grootste deel bevindt zich in de bovenste atmosfeer op een hoogte van 12 tot 50 kilometer boven zeeniveau. De meest significante concentratie is geconcentreerd op de 23 kilometer hoogte. Dit gas werd in 1873 in de atmosfeer ontdekt door de Duitse wetenschapper Shenbein. Later werd een dergelijke modificatie van zuurstof gevonden onder de genoemde hoogten en zelfs in de lagen van de atmosfeer nabij het aardoppervlak.
Het bleek dat lanceringen van ruimteraketten, vliegtuigvluchten op een hoogte van 12 tot 16 kilometer en de uitstoot van freon de grootste rol spelen bij de vorming van ozongaten.
Voor het eerst werd in 1985 op het zuidelijk halfrond boven Antarctica een ozongat met een diameter van meer dan 1000 km voor het eerst ontdekt door een groep wetenschappers uit Groot-Brittannië.
Technologische vooruitgang en ozongaten
De grootste schade aan de ozonlaag wordt veroorzaakt door verbindingen van chloor en waterstof. Dergelijke verbindingen worden gevormd tijdens de ontleding van freonen. Meestal worden ze gebruikt als sproeiers. Wanneer een bepaalde temperatuurdrempel wordt bereikt, gaan freonen koken. Tegelijkertijd neemt hun volume meerdere keren toe. Het is dit proces dat nodig is bij de vervaardiging van spuitbussen.
Freonen worden ook gebruikt bij de vervaardiging van apparaten die lage temperaturen bieden. Ze zijn te vinden in systemen van grote en kleine diepvriezers, industriële en huishoudelijke koelkasten. Wanneer freonen lekken, met een gewicht dat minder is dan dat van atmosferische lucht, beginnen ze te stijgen. In de atmosfeer maakt chloor los en reageert het met triatomaire zuurstof, waardoor de ozonmoleculen worden vernietigd en omgezet in gewone zuurstof.
De vernietiging van de ozonlaag van de atmosfeer werd vrij lang geleden ontdekt, maar pas in de jaren tachtig was het proces een echte beoordeling. Het bleek dat met een aanzienlijke vermindering van ozon in de atmosfeer, de planeet zal stoppen met afkoelen. De temperatuur zal beginnen te stijgen. Bovendien zal het tempo van deze groei zelfs de mogelijkheid om een broeikaseffect te ontwikkelen door een toename van koolstofdioxide in de atmosfeer overtreffen.
Of het broeikaseffect de oorzaak is van de vernietiging van de ozonlaag, is nog steeds een betwistbaar punt voor wetenschappers.
Gevolgen van de vernietiging van de ozonlaag van de aarde
Zoals reeds vermeld, is ozon triatomaire zuurstof. Het gas heeft een bijzondere geur en een blauwachtige kleur. Onder bepaalde omstandigheden wordt het gas een vloeistof, gekenmerkt door een kleur die “indigo” wordt genoemd. Onder speciale omstandigheden kan ozon veranderen van een vloeibare toestand naar een vaste toestand. In dit geval wordt de kleur donkerblauw.
Het zou niet overdreven zijn om te zeggen dat zonder de aanwezigheid van de ozonlaag het leven op onze planeet onmogelijk zou zijn. In ieder geval in de vorm die er is.
Ultraviolette straling is gevaarlijk voor alle levende wezens. Als het intenser wordt, zullen onder zijn invloed massale ernstige ziekten beginnen. Het zicht lijdt. Dit is de ontwikkeling van staar en veranderingen in het hoornvlies en afschilfering van het netvlies. Hard ultraviolet heeft een deprimerend effect op de cellulaire immuniteit. Allereerst zal het de huid aantasten, uitgedrukt in oncologische ziekten. Levende organismen zullen door blootstelling aan verhoogde straling in veel mindere mate niet meer bestand zijn tegen infecties.
Er is een afname van de bodemvruchtbaarheid. Bacteriën die in de bodem leven, gevoelig voor ultraviolette straling, sterven af. En juist aan hen is de bodem voor een groot deel vruchtbaarheid te danken. Als de situatie niet verandert, is het eindresultaat de transformatie van de aarde in een levenloze planeet met klimaatverandering.
Het probleem van ozongaten
Het probleem begon op mondiaal niveau te worden besproken, het kan leiden tot een milieuramp. Relevante documenten en overeenkomsten werden ondertekend. De landen kwamen tot een eensgezind besluit over de noodzaak om de productie van freons te verminderen. Voor hen is een vervanger gevonden. Het bleek een propaan-butaan mengsel te zijn. De indicatoren zijn zodanig dat het freons met succes kan vervangen.
Op dit moment is het gevaar van vernietiging van de ozonlaag nog steeds een van de meest actuele. In de wereld worden echter nog steeds technologieën gebruikt die freons gebruiken. Daarom zijn wetenschappers bezig met het oplossen van het probleem van het verminderen van de uitstoot van freon en proberen ze goedkopere en gemakkelijkere vervangers voor hen te vinden.
Manieren om het wereldwijde probleem van ozongaten op te lossen
In 1985 begon de wereld serieuze maatregelen te nemen om de ozonlaag te beschermen. Ozongaten zijn een nieuw milieuprobleem geworden. Aanvankelijk werden beperkingen op de uitstoot van freon ingevoerd. Toen keurden de regeringen het Verdrag van Wenen goed. Het heeft tot doel de ozonlaag in de atmosfeer te beschermen. De conventie zegt dat:
- Delegaties van verschillende staten keuren een overeenkomst goed die voorziet in samenwerking op het gebied van onderzoek naar processen en stoffen die de ozonlaag aantasten en een provocerend effect hebben op veranderingen daarin.
- Landen verplichten zich tot systematische monitoring van de ozonlaag.
- Overheden werken aan het creëren van technologieën en stoffen met unieke eigenschappen die de schade aan ozon in de atmosfeer helpen minimaliseren.
- De landen verbinden zich ertoe samen te werken bij de ontwikkeling van maatregelen en het gebruik ervan, en om voortdurend toezicht te houden op activiteiten die de vorming van ozongaten kunnen veroorzaken.
- Ontwikkelde technologieën en opgedane kennis van het land worden op elkaar overgedragen.
Gedurende de tijd die is verstreken sinds de goedkeuring van het Verdrag van Wenen, hebben landen veel protocollen ondertekend om de uitstoot van fluorchloorkoolwaterstoffen te verminderen. Tegelijkertijd worden gevallen bepaald wanneer hun productie volledig moet worden stopgezet.
Herstellen van de ozonlaag
De oorzaken en gevolgen van aantasting van de ozonlaag zijn bekend. Het grootste probleem dat gevaar met zich meebrengt, is de technologie die wordt gebruikt bij de fabricage van koelunits. Deze periode werd soms zelfs de freoncrisis genoemd. Nieuwe ontwikkelingen vereisten aanzienlijke kapitaalinvesteringen. Dit had een negatief effect op de productie. Er werd echter een oplossing gevonden. Het bleek dat freons vervangen kunnen worden door andere stoffen. Naast propaan- en butaangassen bleken ze een koolwaterstofdrijfgas te zijn. Tegenwoordig worden installaties die gebruikmaken van endotherme chemische reacties wijdverbreid.
Er is ook sprake van herstel van de ozonlaag. Volgens natuurkundigen kan de atmosfeer van de planeet worden ontdaan van freonen met behulp van een kerncentrale met een capaciteit van minimaal 10 rBT. Volgens schattingen kan de zon tot 6 ton ozon per seconde produceren, maar de vernietiging ervan gaat sneller. Als, om krachtbronnen als ozonfabrieken te gebruiken, dan is het mogelijk om een evenwicht te bereiken. Dat wil zeggen, ozon zal evenzeer worden gecreëerd als vernietigd.
Ozonlaag opladen
Het ozonproductieproject is niet het enige. Volgens wetenschappers kan ozon bijvoorbeeld kunstmatig in de stratosfeer worden gecreëerd. Hetzelfde kan worden gedaan in de atmosfeer.
Voorgesteld wordt om de stratosfeer te voeden met kunstmatig gecreëerd ozon met behulp van vrachtvliegtuigen die dit gas op de juiste hoogte kunnen spuiten.
Ozonmoleculen kunnen worden verkregen uit gewone zuurstof met behulp van infraroodlasers. Hiervoor kunnen aerostaten worden gebruikt.
Als het gebruik van een platform met lasers een positief effect heeft bij het oplossen van het probleem van ozongaten, dan kunnen dergelijke apparaten op het ruimtestation worden geplaatst. In dit geval is het mogelijk om te zorgen voor een constante aanvoer van ozon.
Het belangrijkste nadeel van al deze ontwikkelingen is de prijs. De kosten van elk project zijn te hoog. Hierdoor wordt een aanzienlijk deel van de projecten niet uitgevoerd.
Conclusie
Er zijn miljarden dollars uitgegeven om de ozonlaag van de aarde te redden, of op zijn minst te behouden in de vorm waarin het nu is. Wetenschappers hebben berekend dat als enige menselijke activiteit (antropogene factoren), die de oorzaak zijn van de ozongaten, stopt, het 100-200 jaar zal duren om het te herstellen naar het vorige volume.
