Ósonlagið og ósoneyðandi efni

Snemma á 8. áratug þessarar aldar fóru menn að hafa áhyggjur af hugsanlegri eyðingu ósonlagsins af völdum klórflúorkolefna (CFC). Síðar hefur verið staðfest að þær áhyggjur eiga við rök að styðjast og að mörg önnur efni valda einnig eyðingu ósonlagsins. Talið er að þynning ósonlagsins hafi náð hámarki í kringum árið 2003.

Um ósonlagið

Lofthjúpur jarðar er nauðsynlegur til að lífvænlegt sé á jörðinni. Lofthjúpurinn sem skiptist í mörg hvolf, gleypir skaðlega geislun frá sólu. Hann hindrar einnig að hluti varmans sem jörðin geislar frá sér hverfi út í geiminn. Aukin loftmengun hefur þau áhrif að samsetning lofthjúpsins breytist. Aukin gróðurhúsaáhrif í veðrahvolfinu geta breytt loftslagi og þynning ósonlagsins leiðir til aukinnar útfjólublárrar geislunar.

Ósonlagið er sólhlíf jarðarinnar. Það verndar menn, dýr og gróður gegn skaðlegri útfjólublárri geislun frá sólu. Aukning útfjólublárra geisla við yfirborð jarðar veldur hærri tíðni húðkrabbameins og getur einnig hækkað tíðni augnskaða, veikt ónæmiskerfi manna og dýra og dregið úr vexti plantna á landi og í sjó.

Óson er lofttegund sem er að finna í lofthjúpi jarðar. Magn þess er mest í heiðhvolfinu í u.þ.b. 20-50 km hæð frá jörðu í svonefndu ósonlagi. Óson myndast og brotnar niður í lofthjúpnum. Það sem nú er að gerast er að losun klórflúorkolefna og skyldra efna frá iðnaði og annarri starfsemi raskar eðlilegu jafnvægi, þannig að niðurbrotið er meira en myndunin. Eftir því sem losun ósoneyðandi efna er meiri, þeim mun hraðar þynnist ósonlagið. Ef losun ósoneyðandi efna verður stöðvuð næst jafnvægi smám saman aftur.

Ósoneyðandi efni

Efni sem eyða ósonlaginu innihalda klór (Cl) og/eða bróm (Br).  Þetta eru rokgjörn og mjög stöðug efni og geta því borist upp í heiðhvolfið.  Eyðandi áhrif þessara efna á ósonlagið eru mjög breytileg og eru skilgreind sem ósoneyðingarmáttur þeirra, ODP-gildi (Ozone Depletion Potential)  ODP-gildi CFC-11 (CCl₃F) er ákvarðað sem 1 og er ODP-gildi annarra efna skilgreint sem hlutfall af því.

Halónar hafa einkum verið notaðir í slökkvikerfum og handslökkvitækjum. Halón 1211 (CF₂BrCl) hefur verið notað í handslökkvikerfi, það er með ODP-gildi 3.0. Halón 1311 (CF₁Br) hefur verið notað í slökkvikerfi, það er með ODP-gildi 10.0 og því það efni sem hefur mestan ósoneyðingarmátt. Samkvæmt Montrealbókuninni bar öllum iðnríkjum að hætta framleiðslu og innflutningi nýframleiddra halóna árið 1994. Innflutningur nýframleiddra halóna hefur verið bannaður frá því í ágúst 1993 og innflutningur endurunninna halóna frá því í nóvember 1997. Halóna er enn að finna í eldri handslökkvitækjum og slökkvikerfum. Halónslökkvikerfi í landi og á stærri skipum átti að vera búið að taka niður fyrir 1. okt. 2000.

Klórflúorkolefni (CFC) hafa verið notuð í úðabrúsa sem drifefni, sem kæliefni, til framleiðslu frauðplasts, við þurrhreinsun, fituhreinsun og við efnagreiningu. Mest hefur notkunin verið á CFC-11 (CFCl₃) og CFC-12 (CF₂Cl₂) sem drifefni, kælimiðill og þenslumiðill við framleiðslu frauðplasts, en auk þess CFC-113 (C₂F₃Cl₃) við þurrhreinsun og CFC-115 (C₂F₅Cl) sem kælimiðill í blöndu með HCFC-22. Tvö fyrst nefndu CFC hafa ODP-gildin 1.0 en CFC-113 0.8 og CFC-115 0.6. Samkvæmt Montrealbókuninni bar öllum iðnríkjum að hætta framleiðslu og innflutningi nýframleiddra CFC árið 1996. Innflutningur nýframleiddra CFC hefur verið bannaður frá því í janúar 1995 og innflutningur endurunninna CFC frá því í nóvember 1997. Heimilt er þó að nota CFC sem drifefni í lyfjum til innöndunar. CFC er enn notað hér á landi í eldri búnaði, t.d. í ísskápum.

Tetraklórmetan (koltetraklóríð) hefur efnaformúluna CCl₄ og ODP-gildi 1.1. Tetraklórmetan hefur verið notað sem leysiefni og við efnagreiningu.  Innflutningur tetraklórmetans hefur verið óheimill frá 1. janúar 1995.

1,1,1-tríklóretan (metýlkóroform) hefur efnaformúluna CCl₃CH₃ og ODP-gildi 0.1. 1,1,1-tríklóretan hefur verið notað sem leysiefni og við efnagreiningu. Innflutningur 1,1,1-tríklóretans hefur verið óheimill frá 1. janúar 1996. Hér á landi var efni notað m.a. í böðum til að leysa upp fitu og hreinsa óhreinindi af málmhlutum fyrir málningu.

Metýlbrómíð er eitruð lofttegund sem hefur efnafræðiformúluna CH₃Br. Efnið er meindýra- og illgresiseyðir og er fyrst og fremst notað við sótthreinsun jarðvegs og uppskeru í því skyni að halda sjúkdómum og meindýrum í skefjum. Einnig er efnið notað við svælingu safngripa og sögulegra bygginga, svælingu skipa og fæðutegunda eins og hnetna og þurrkaðra ávaxta. Mjög lítil notkun hefur verið á metýlbrómíði hérlendis og innflutningur þess bannaður frá nóvember 1994.

Vetnisbrómflúorkolefni (HBFC) hafa ekki verið notuð hér á landi. Innflutningur þeirra hefur verið óheimill frá því í nóvember 1994.

Vetnisklórflúorkolefni (HCFC). Hér á landi er enn heimilt að flytja inn vetnisklórflúorkolefni til notkunar við framleiðslu frauðplasts og sem kælimiðil í kæli- og varmadælukerfi. HCFC-141b en notað til að þenja frauðplast. Það hefur efnaformúluna CH3CFCl2 og ODP-gildi 0.11. HCFC-22 er notað sem kælimiðill, eitt sér eða í blöndu með vetnisflúorkolefnum. Það hefur efnaformúluna CHF2Cl og ODP-gildið 0.055. Önnur notkun sem var áður heimil var m.a. í úðabrúsa. Vetnisklórflúorkolefnin innihalda auk kolefnis, flúor og klór (eins og CFC) auk vetnisatóma. Það veldur því að HCFC brotna fyrr niður en t.d. CFC og því hafa CFC mun lægri ODP-gildi. Innflutningur nýframleiddra HCFC er takmarkaður og verður hætt í áföngum samkvæmt reglugerð nr. 586/2002, um ósoneyðandi efni, í byrjun árs 2010 og endurunnin efni frá 1. jan. 2015.

Innflutningur ósoneyðandi efna til Íslands

Einu ósoneyðandi efnin sem flutt eru inn til landsins í dag eru vetnisklórflúorkolefni (HCFC).  HCFC-22 sem kælimiðill, eitt sér eða í blöndu með vetnisflúorkolefnum og HCFC-141b sem þenslumiðill til að þenja út frauðplast.  Á undanförnum árum og áratugum hafa verið flutt inn CFC, halónar og önnur ósoneyðandi efni.  Innflutningur í töflunni hér að neðan er gefinn upp í ósoneyðingarmáttartonnum (ODP-tonnum).  Það er magn í tonnum eftir að margfaldað hefur verið með ósoneyðingarmætti hvers efnis.

Valkostir í stað ósoneyðandi efna

Ósoneyðandi efni hafa mikið verið notuð vegna eðliseiginleika þeirra, efnafræðilegs stöðugleika og óvirkni.  Nú eru í notkun eða verið er að taka í notkun, í stað ósoneyðandi efna, efni sem ekki eru ósoneyðandi og valda ekki auknum gróðurhúsaáhrifum.  Vetnisklórflúorkolefni (HCFC) eru notuð í stað CFC til bráðabirgða. Vetnisflúorkolefni (HFC) eru einnig notuð í stað CFC. HFC innihalda hvorki klór né bróm og hafa ekki ósoneyðandi áhrif en þau eru gróðurhúsalofttegundir. Þess vegna er mögulegt að notkun þeirra verði takmörkuð í framtíðinni og að hluta til er notkun þeirra takmörkuð hér á landi, þar sem einungis er heimilt að nota þau í kæliiðnaði og sem drifefni í lyfjum, en ekki er heimilt að nota þau sem slökkviefni. Vetniskolefni (HC) framtíðarvalkostir í stað CFC þrátt fyrir að þau séu eldfim.  

Drifefni og leysiefni í úðabrúsum

Fyrir u.þ.b. tíu árum var helmingur af því CFC sem notað var í úðabrúsum.  Algengustu efnin sem notuð eru í stað CFC sem leysiefni og drifefni í úðabrúsum, eru vetniskolefni og dímetýl/vatn. Unnið er ötullega að því að finna efni sem komið geti í stað CFC sem drifefni í ofnæmislyfjum (til innöndunar). Framleidd eru tæki til innöndunar þar sem notað er duft (án þrýstiefnis) og einnig hefur HFC verið notað sem drifefni.

Leysiefni

CFC, tetraklórmetan og 1,1,1-tríklóretan voru áður notuð sem leysiefni í margháttuðum tilgangi. Við þurrhreinsun er nú notað tetraklóretýlen (perklóretýlen), vatn eða vetniskolefni. Til þess að fjarlægja fitu af ýmiss konar málmhlutum eru nú mest notuð vatnsleysanleg efni eða vetniskolefni. Við hreinsun rafeindatækja eru notaðar ýmsar upplausnir, þ.á.m. vatnsleysanleg efni eða vínandi. Þá hefur ný framleiðslutækni gert hreinsun óþarfa í vissum tilvikum. Val á aðferðum byggist á því hvaða hluti á að hreinsa og hvaða kröfur eru gerðar til hreinsunarinnar.

Kæling  

Í stað CFC til kælingar í heimahúsum, við kælingu í verslunum og iðnaði, í hitadælur og loftdælur er notað ammoníak, vetniskolefni, HFC og HCFC tímabundið.  Náttúrulegir kælimiðlar (t.d. ammoníak, HC) eru sífellt meira að ryðja sér til rúms.  Hönnuð hafa verið kælikerfi sem nota vatn og koldíoxíð sem kæliefni og er búist við að þau verði fáanleg á markaði á næstu árum.

Frauðplast

Frauðplast (einkanlega pólýúretanfrauð) er notað við einangrun kæli- og frystiskápa, við hitalagnir, sem einangrun í veggi í kæligeymslum og byggingum, og við framleiðslu húsgagna og dýna. Í stað CFC til framleiðslu frauðs eru nú notuð vetniskolefni, HCFC, HFC eða CO₂. Til dæmis er nú farið að þenja einangrun á hitaveiturörum hér á landi með sýklópentan ( sem er vetniskolefni C₅H₁₀) nema á samskeytum þar sem HCFC er notað.

Efni til að slökkva eld

Halón 1301 hefur verið notað til eldvarna í flugvélum, hernaðarmannvirkjum og - tækjum, í tölvumiðstöðvum, söfnum og víðar. Halón er ennþá í mörgum eldri slökkvikerfum. Ný kerfi eru byggð á annarri tækni eins og ofurnæmri eldvaratækni, stöðugum lofttegundum eða blöndu af slíkum lofttegundum (argon, ínergen, novec 123 og  CO₂).

Varnir gegn plöntusjúkdómum og meindýrum

Metýlbrómíð hefur mjög takmarkð verið notað hér á landi. En efnið hefur verið notað sem vörn gegn plöntusjúkdómum og meindýrum í jarðvegi, kornvöru, ávöxtum, skinnavöru, gömlum byggingum, skipum, flugvélum o.s.frv. Í stað metýlbrómíðs má nota aðra tækni þ.á.m. með notkun á óvirkum ræktunarefnum í stað jarðvegs í gróðurhúsum, hitameðferð.

Ítarefni

• Kæli- og slökkvimiðlar
• Grein um verndun ósonlagsins og ósoneyðandi efni 
• Grein um ólöglega verslun með ósoneyðandi efni
• Alþjóðlegir samningar: Vínarsamningur/Montreal bókun
• Upplýsinga- og staðreyndablað um útfjólubláa geislun sólar og þynningu ósonlagsins