¿Qué son los clorofluorocarburos?
Los clorofluorocarburos denominados también CFCs son compuestos sintéticos, sustancias derivadas de los hidrocarburos saturados obtenidos mediante la sustitución de átomos de hidrógeno por átomos de cloro y flúor.
Son fruto de la química industrial, por esta razón su degradación es muy difícil y su presencia en la atmósfera se prolonga durante muchos años (50–200), contribuyendo a la disminución del ozono atmosférico.
Son gases inertes que no reaccionan con los tejidos animales ni vegetales y se degradan combinándose con el ozono estratosférico, en condiciones de frío y luminosidad. Esta reacción química conlleva la destrucción del ozono.
Durante el tiempo de permanencia en la atmósfera, alcanzan la estratosfera y se disocian por acción de la radiación ultravioleta. Así, el cloro que forma parte de su estructura atómica se libera y destruye al ozono circundante. Pese a esto, los CFC son muy estables desde un punto de vista químico.
Fueron sintetizados por el estadounidense Thomas Midgley en el año 1928, quien buscaba una alternativa para los químicos usados en los sistemas de refrigeración. Sin embargo, una vez terminada la Segunda Guerra Mundial, se emplearon como insecticidas o para elaborar pinturas. Con el paso de las décadas, su uso se extendió a todo tipo de sectores.
Fuentes de emisión y aplicaciones de los CFCs
Debido a que son sustancias de elevada toxicidad y que su persistencia en el medio ambiente ataca la capa de ozono, en la actualidad, la fabricación y el empleo de CFCs están prohibidos.
Años atrás se utilizaron como líquidos refrigerantes, agentes extintores, propelentes para aerosoles y construcción de plásticos, debido a su alta estabilidad físico-química. También se encuentran presentes, aunque en proporciones muy pequeñas, en aislamientos térmicos y en productos comerciales como el freón, pinturas, barnices, etc.
Al ser sustancias de síntesis industrial, no existen fuentes naturales de emisión.
¿Qué efectos generan los CFC sobre el medioambiente y la salud?
El principal efecto que generan en el medio ambiente es la destrucción de la capa de ozono, por lo que fueron prohibidos. La Unión Europea los retiró del mercado a través del Reglamento (CE) 2037/2000. En poco tiempo, todos los países del mundo dejaron de utilizar estos gases.
El mecanismo a través del cual atacan la capa de ozono es una reacción fotoquímica: al incidir la luz ultravioleta sobre la molécula de CFC, se libera un átomo de cloro con un electrón libre, denominado radical cloro, fuertemente reactivo y con gran afinidad por el ozono, rompiendo la molécula de este último.
La destrucción de la capa de ozono empezó a ser una realidad a partir de la década de los 70 y, especialmente en los 80, cuando se empezaron a acumular pruebas de la aparición de un agujero en la capa de ozono sobre la Antártida a finales del invierno austral, con una desaparición de hasta el 50% del ozono habitual en la estratosfera.
Gracias a las bajísimas temperaturas que se dan en la estratosfera sobre la Antártida durante las noches de invierno, se favorece la formación de partículas de hielo denominadas nubes polares estratosféricas. Estas nubes actúan como catalizador de reacciones en las que se genera cloro. Al llegar la primavera, la luz solar rompe el cloro molecular de forma que los correspondientes átomos de cloro reaccionan con el ozono provocando su destrucción.
Este fenómeno, aunque en menor medida, también se da sobre el Polo Norte durante el invierno boreal. La menor disminución en este hemisferio se debe a que las temperaturas no son tan frías como en la estratosfera antártica.
Se observó que este deterioro de la capa de ozono se repetía cada año durante el comienzo de la primavera, seguido de una recuperación en verano y otoño. No obstante, cada año se recuperaba menor proporción de la capa de ozono. De hecho, el ritmo de agotamiento de la capa era tal que tuvieron que tomarse medidas de forma urgente y por eso se terminó por controlar la producción y consumo de estos compuestos a raíz del acuerdo firmado en el Protocolo de Montreal en 1987.
La destrucción de la capa de ozono supondría un gran problema, ya que de ese modo quedaríamos desprotegidos de la radiación UV. Esto aumenta las probabilidades de sobreexposición a los rayos UV y los problemas de salud asociados a ello, como cáncer, cataratas e inhibición del sistema inmunitario. El cáncer de piel es la enfermedad más conocida relacionada con la exposición a la radiación UV.
El deterioro de la capa de ozono también afectaría a los animales terrestres y marinos, así como a las plantas. Las radiaciones UV-B afectan de manera directa al fitoplancton oceánico, reduciendo considerablemente su población, afectando al resto de la cadena alimentaria. Además, esta radiación nociva altera el desarrollo de las especies vegetales, cambiando los tiempos de floración, el crecimiento y reduciendo la producción de las cosechas.
Ejemplos de CFCs
Existen muchos tipos de CFCs y estos son algunos ejemplos:
- Metilcloroformo. Utilizado como disolvente y en la limpieza de instrumental médico y de otras piezas metálicas
- CFC-12. Utilizado para refrigeración
- CFC-11. Utilizado para la fabricación de espumas
¿Qué compuestos sustituyeron a los CFC?
Dado el daño que los CFC causaban a la capa de ozono, fueron sustituidos. Esta búsqueda condujo a sintetizar y usar los hidroclorofluorocarburos (HCFC) y los hidrofluorocarburos (HFC). Los HCFC también suponen una pequeña fuente de cloro por lo que se clasificaron como sustancias de transición.
Los HFCs no contienen cloro, por lo que no afectan al ozono y se consideraron como sustancias definitivas en el Protocolo de Montreal. A pesar de que no contribuyen a la destrucción del ozono, si que lo hacen al efecto invernadero. Los HFCs una vez liberados, son muy activos como agentes intensificadores del efecto invernadero, ya que poseen un elevadísimo potencial de calentamiento global, y un tiempo de vida en la atmósfera bastante longevo, estimado entre 10 y 100 años.