จนกระทั่งการค้นพบในศตวรรษที่ผ่านมา ผู้คนไม่รู้เกี่ยวกับบทบาทของโอโซน
ในช่วงปลายศตวรรษ เป็นที่ชัดเจนว่า เนื่องด้วยเหตุผลหลายประการ ชั้นโอโซนจึงหมด และบางลงในบางพื้นที่หรือเพียงแค่มีโอโซนอิ่มตัวน้อยลง ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า หลุมโอโซน
สาเหตุของการสูญเสียโอโซน
ออกซิเจนไตรอะตอมเรียกว่าโอโซน ส่วนหลักตั้งอยู่ในบรรยากาศชั้นบนที่ระดับความสูง 12 ถึง 50 กิโลเมตรจากระดับน้ำทะเล ความเข้มข้นที่สำคัญที่สุดจะเข้มข้นที่ระดับความสูง 23 กิโลเมตร ก๊าซนี้ถูกค้นพบในชั้นบรรยากาศในปี พ.ศ. 2416 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน Shenbein ต่อมาพบว่ามีการดัดแปลงออกซิเจนใต้ความสูงที่ระบุและแม้แต่ในชั้นบรรยากาศใกล้พื้นผิวโลก
ปรากฏว่าปล่อยจรวดอวกาศ เที่ยวบินของเครื่องบินที่ระดับความสูง 12 ถึง 16 กิโลเมตร และการปล่อยฟรีออนมีบทบาทสำคัญในการก่อตัวของหลุมโอโซน
เป็นครั้งแรกที่หลุมโอโซนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 1,000 กม. ถูกค้นพบครั้งแรกในปี 1985 ในซีกโลกใต้เหนือแอนตาร์กติกาโดยกลุ่มนักวิทยาศาสตร์จากสหราชอาณาจักร
ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและหลุมโอโซน
อันตรายที่ใหญ่ที่สุดต่อชั้นโอโซนเกิดจากสารประกอบของคลอรีนและไฮโดรเจน สารประกอบดังกล่าวเกิดขึ้นระหว่างการสลายตัวของฟรีออน มักใช้เป็นเครื่องพ่นสารเคมี เมื่อถึงเกณฑ์อุณหภูมิที่กำหนด ฟรีออนจะเดือด ในเวลาเดียวกันปริมาณของพวกเขาเพิ่มขึ้นหลายครั้ง เป็นกระบวนการที่จำเป็นในการผลิตละอองลอย
ฟรีออนยังใช้ในการผลิตอุปกรณ์ที่ให้อุณหภูมิต่ำ พบได้ในระบบตู้แช่แข็งขนาดใหญ่และขนาดเล็ก ตู้เย็นอุตสาหกรรม และตู้เย็นในประเทศ เมื่อ freons รั่วโดยมีน้ำหนักน้อยกว่าอากาศในบรรยากาศพวกมันจะเริ่มสูงขึ้น ในบรรยากาศ คลอรีนจะแยกตัวและทำปฏิกิริยากับออกซิเจนไตรอะตอม ซึ่งจะทำลายโมเลกุลของโอโซน และเปลี่ยนมันให้เป็นออกซิเจนธรรมดา
การทำลายชั้นโอโซนของชั้นบรรยากาศถูกค้นพบเมื่อนานมาแล้ว แต่เฉพาะในช่วงทศวรรษ 1980 เท่านั้นที่กระบวนการนี้เป็นการประเมินที่แท้จริง ปรากฎว่าด้วยการลดโอโซนในชั้นบรรยากาศอย่างมีนัยสำคัญ โลกจะหยุดเย็นลง อุณหภูมิจะเริ่มสูงขึ้น นอกจากนี้ อัตราการเจริญเติบโตนี้จะเกินทางเลือกในการพัฒนาปรากฏการณ์เรือนกระจกเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศ
ผลกระทบของภาวะเรือนกระจกเป็นสาเหตุของการทำลายชั้นโอโซนยังคงเป็นประเด็นที่สงสัยสำหรับนักวิทยาศาสตร์
ผลของการทำลายชั้นโอโซนของโลก
ดังที่ได้กล่าวไปแล้วโอโซนคือออกซิเจนไตรอะตอม ก๊าซมีกลิ่นพิเศษและมีสีน้ำเงิน ภายใต้เงื่อนไขบางประการ ก๊าซจะกลายเป็นของเหลว โดยมีลักษณะเป็นสีที่เรียกว่า “คราม” ภายใต้สภาวะพิเศษ โอโซนสามารถเปลี่ยนจากสถานะของเหลวเป็นสถานะของแข็งได้ ในกรณีนี้ สีของมันจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงินเข้ม
คงไม่เป็นการกล่าวเกินจริงที่จะบอกว่าหากไม่มีชั้นโอโซน ชีวิตบนโลกของเราจะเป็นไปไม่ได้ อย่างน้อยก็ในรูปแบบที่มีอยู่
รังสีอัลตราไวโอเลตเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ถ้ามันรุนแรงขึ้น โรคร้ายแรงก็จะเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของมัน วิสัยทัศน์ทนทุกข์ นี่คือการพัฒนาของต้อกระจกและการเปลี่ยนแปลงในกระจกตาและการผลัดผิวของเรตินา รังสีอัลตราไวโอเลตแบบแข็งมีผลต่อภูมิคุ้มกันของเซลล์ ประการแรกจะส่งผลต่อผิวหนังซึ่งแสดงออกในโรคมะเร็ง สิ่งมีชีวิตเนื่องจากการได้รับรังสีที่เพิ่มขึ้น จะหยุดต้านทานการติดเชื้อในระดับที่น้อยกว่ามาก
ความอุดมสมบูรณ์ของดินลดลง แบคทีเรียที่อาศัยอยู่ในดินไวต่อรังสีอัลตราไวโอเลตจะตาย และสำหรับพวกเขาส่วนใหญ่แล้วดินเป็นหนี้ความอุดมสมบูรณ์ หากสถานการณ์ไม่เปลี่ยนแปลง ผลลัพธ์สุดท้ายก็คือการเปลี่ยนแปลงของโลกให้กลายเป็นดาวเคราะห์ที่ไร้ชีวิตพร้อมสภาพอากาศเปลี่ยนแปลง
ปัญหาหลุมโอโซน
ปัญหาเริ่มมีการพูดคุยกันในระดับโลก มันสามารถนำไปสู่หายนะด้านสิ่งแวดล้อม มีการลงนามในเอกสารและข้อตกลงที่เกี่ยวข้อง ประเทศต่างๆ ได้ตัดสินใจร่วมกันเกี่ยวกับความจำเป็นในการลดการผลิตฟรีออน พบสิ่งทดแทนสำหรับพวกเขา มันกลับกลายเป็นส่วนผสมของโพรเพนบิวเทน ตัวชี้วัดของมันนั้นสามารถแทนที่ freons ได้สำเร็จ
ในปัจจุบัน อันตรายจากการทำลายชั้นโอโซนยังคงเป็นปัญหาเฉพาะที่มากที่สุด อย่างไรก็ตาม ในโลก เทคโนโลยีที่ใช้ฟรีออนยังคงถูกใช้อยู่ ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์จึงยุ่งอยู่กับการแก้ปัญหาการลดการปล่อยฟรีออน โดยพยายามหาสิ่งทดแทนที่ถูกกว่าและสะดวกกว่าสำหรับพวกมัน
วิธีแก้ปัญหาหลุมโอโซนระดับโลก
ในปี 1985 โลกเริ่มดำเนินมาตรการอย่างจริงจังในการปกป้องชั้นโอโซน หลุมโอโซนได้กลายเป็นปัญหาสิ่งแวดล้อมใหม่ ในตอนแรก มีการแนะนำข้อจำกัดเกี่ยวกับการปล่อยฟรีออน จากนั้นรัฐบาลก็อนุมัติอนุสัญญาเวียนนา มีวัตถุประสงค์เพื่อปกป้องชั้นโอโซนในชั้นบรรยากาศ อนุสัญญากล่าวว่า:
- คณะผู้แทนจากรัฐต่างๆ ยอมรับข้อตกลงที่ให้ความร่วมมือในด้านการวิจัยกระบวนการและสารที่ส่งผลต่อชั้นโอโซนและส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงในชั้นโอโซน
- ประเทศต่างๆ ให้คำมั่นที่จะติดตามตรวจสอบชั้นโอโซนอย่างเป็นระบบ
- รัฐบาลกำลังทำงานเพื่อสร้างเทคโนโลยีและสารที่มีคุณสมบัติเฉพาะตัวซึ่งช่วยลดอันตรายต่อโอโซนในชั้นบรรยากาศให้เหลือน้อยที่สุด
- ประเทศต่างๆ ให้ความร่วมมือในการพัฒนามาตรการและการใช้งาน ตลอดจนตรวจสอบกิจกรรมที่สามารถกระตุ้นการก่อตัวของหลุมโอโซนได้อย่างต่อเนื่อง
- เทคโนโลยีที่พัฒนาแล้วและความรู้ที่ได้รับมาของประเทศจะถูกถ่ายทอดซึ่งกันและกัน
ในช่วงเวลาที่ผ่านไปนับตั้งแต่มีการยอมรับอนุสัญญาเวียนนา ประเทศต่างๆ ได้ลงนามในโปรโตคอลหลายฉบับเพื่อลดการปล่อยฟลูออโรคลอโรคาร์บอน ในขณะเดียวกัน กรณีต่างๆ จะถูกกำหนดเมื่อควรหยุดการผลิตโดยสมบูรณ์
ฟื้นฟูชั้นโอโซน
สาเหตุและผลที่ตามมาของการสูญเสียโอโซนเป็นที่ทราบกันดี ปัญหาที่ใหญ่ที่สุดที่ก่อให้เกิดอันตรายคือเทคโนโลยีที่ใช้ในการผลิตหน่วยทำความเย็น ช่วงเวลานี้บางครั้งเรียกว่าวิกฤตฟรีออน การพัฒนาใหม่ต้องใช้เงินลงทุนจำนวนมาก ซึ่งส่งผลเสียต่อการผลิต อย่างไรก็ตามพบวิธีแก้ปัญหา ปรากฎว่าสารอื่นสามารถแทนที่ฟรีออนได้ นอกจากก๊าซโพรเพนและบิวเทนแล้ว พวกมันกลับกลายเป็นสารขับดันไฮโดรคาร์บอน ทุกวันนี้ สถานที่ปฏิบัติงานนอกชายฝั่งที่ใช้ปฏิกิริยาเคมีดูดความร้อนกำลังเป็นที่แพร่หลาย
นอกจากนี้ยังมีการพูดถึงการฟื้นฟูชั้นโอโซน นักฟิสิกส์กล่าวว่าบรรยากาศของโลกสามารถทำความสะอาด freons โดยใช้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่มีความจุอย่างน้อย 10 rBT ตามการประมาณการ ดวงอาทิตย์สามารถผลิตโอโซนได้มากถึง 6 ตันต่อวินาที แต่การทำลายล้างนั้นเร็วกว่า หากจะใช้หน่วยพลังงานเป็นโรงงานผลิตโอโซนก็เป็นไปได้ที่จะบรรลุความสมดุล นั่นคือโอโซนจะถูกสร้างขึ้นมากที่สุดเท่าที่จะถูกทำลาย
เติมพลังโอโซน
โครงการผลิตโอโซนไม่ได้เป็นเพียงโครงการเดียว ตัวอย่างเช่น ตามที่นักวิทยาศาสตร์กล่าว สามารถสร้างโอโซนในสตราโตสเฟียร์เทียมได้ สามารถทำได้เช่นเดียวกันในบรรยากาศ
การให้อาหารสตราโตสเฟียร์ด้วยโอโซนที่สร้างขึ้นเทียมนั้นเสนอด้วยความช่วยเหลือของเครื่องบินขนส่งสินค้าที่สามารถพ่นก๊าซนี้ที่ความสูงที่เหมาะสม
โมเลกุลของโอโซนสามารถหาได้จากออกซิเจนธรรมดาโดยใช้เลเซอร์อินฟราเรด สามารถใช้ Aerostats สำหรับสิ่งนี้
หากการใช้แพลตฟอร์มที่มีเลเซอร์จะส่งผลดีในการแก้ปัญหาหลุมโอโซน อุปกรณ์ดังกล่าวสามารถวางบนสถานีอวกาศได้ ในกรณีนี้ เป็นไปได้ที่จะจัดหาโอโซนให้คงที่
ข้อเสียเปรียบหลักของการพัฒนาดังกล่าวทั้งหมดคือราคา ค่าใช้จ่ายของโครงการใด ๆ สูงเกินไป เป็นเพราะเหตุนี้จึงไม่ได้ดำเนินการส่วนสำคัญของโครงการ
บทสรุป
มีการใช้เงินหลายพันล้านดอลลาร์เพื่อรักษาชั้นโอโซนของโลกหรืออย่างน้อยก็รักษาไว้ในรูปแบบที่เป็นอยู่ในขณะนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้คำนวณว่าหากกิจกรรมของมนุษย์ (ปัจจัยมนุษย์) ซึ่งเป็นสาเหตุของหลุมโอโซนหยุดลง จะใช้เวลา 100-200 ปีในการคืนสภาพสู่ระดับก่อนหน้า
