¿Podríamos crear manualmente más ozono en los laboratorios para reponer la capa de ozono?

Como otros han mencionado, la producción de ozono es bastante fácil. El ozono es ese olor penetrante que se obtiene en el aire cuando algo está encendiéndose. También es tóxico para los seres vivos en altas concentraciones porque es mucho más reactivo que el O2 normal. Se considera un contaminante porque puede dañar sus pulmones y, por lo tanto, tratamos activamente de minimizar su producción en la troposfera. Por ejemplo, en la Ley de Aire Limpio de EE. UU. Hay estándares de calidad del aire para intentar minimizar la presencia de O3 a nivel del suelo.

Lo “bueno” del O3 que probablemente conozca es que es opaco a la luz UV, por lo que cuando está en la estratosfera, ayuda a proteger los niveles más bajos de la radiación UV ionizante.

La razón por la que hay ozono en este nivel es porque se produce allí naturalmente por la radiación UV.

El ozono en sí mismo es relativamente inestable y tiende a descomponerse en O2. Aquí hay una tabla de vida media de ozono:

El problema del agotamiento del ozono es que ciertos compuestos artificiales, como los CFC, tienden a aumentar la velocidad de descomposición, por lo que el punto de equilibrio entre la producción y la descomposición en estado estable y la cantidad total de ozono en la estratosfera disminuye.

Como puede ver, el ozono a temperatura ambiente (20 ° C) solo duraría un par de días, y si el aire tuviera humedad, posiblemente solo unas pocas horas. Por lo tanto, la contaminación por ozono a nivel del suelo nunca llega a la capa de ozono en la estratosfera porque 1) se descompone demasiado rápido, y 2) la tropopausa impide una buena mezcla entre las capas de la troposfera y la estratosfera.

La temperatura de la troposfera tiende a disminuir con la elevación porque la tierra cálida de abajo la calienta. Esto hace que el aire aquí sea relativamente turbulento porque la tierra puede calentarse durante el día y luego el aire que toca se calienta y se eleva, por lo que obtenemos una buena mezcla de aire en la troposfera.

Sin embargo en la estratosfera se obtiene el efecto contrario. El calor en la estratosfera es suministrado por la capa de ozono que absorbe la luz ultravioleta, de modo que a medida que aumenta, la temperatura aumenta. El aire caliente (aire menos denso) tiende a subir, pero como ya está en la parte superior y el aire más frío está en la parte inferior, esta es una configuración estable y no hay mezcla. La tropopausa representa el límite entre estas capas y tiene un perfil de temperatura plano, por lo que nuevamente no hay mezcla de aire inestable.

Es por eso que el ozono a nivel del suelo no puede llegar a la estratosfera por sí solo.

Existen métodos para producir ozono artificialmente en los laboratorios e incluso se están produciendo para fines de laboratorio, las desventajas de esta producción artificial es su alto costo y menor eficiencia, las moléculas de ozono producidas por el ozonizador no se sostienen durante más tiempo, por lo tanto, tienen que ser utilizado rápidamente para los fines deseados. Por lo tanto, para la pregunta mencionada anteriormente, no es práctico configurar la capa de ozono estratosférico con el ozono producido artificialmente, solo es posible si el ozono se produce en una altura tal con una vida más larga de las moléculas.

El ozono se produce continuamente en grandes cantidades en la atmósfera superior por los rayos UV que rompen las moléculas de O2, algunas de las cuales se recombinan para formar ozono. Para producir cantidades similares industrialmente se requerirían grandes cantidades de energía, y luego tenemos que llevar el gas altamente tóxico a la atmósfera superior.

No, la solución es dejar de bombear los compuestos clorados que persisten durante décadas en la atmósfera y catalizar la destrucción del ozono. Y, de hecho, desde que se prohibieron los fluorocarburos clorados en la década de 1980, el agujero de ozono se ha recuperado sustancialmente y continúa mejorando.

Una llamada cercana, remediada por la ciencia y el sentido común.

El ozono se produce naturalmente en la atmósfera superior.

La luz UV causa la división de una molécula de oxígeno (deteniendo así la radiación UV). Los dos átomos de oxígeno eventualmente se combinan con otras moléculas, y con frecuencia eso es oxígeno. Así, la molécula de oxígeno cambia de O2 a O3 (ozono).

Debido a la naturaleza activa del ozono, dos moléculas de ozono pueden golpear y liberar el oxígeno adicional … y los dos átomos de oxígeno liberados pueden combinarse en una molécula de oxígeno.

Todo lo que se necesita es que los humanos no causen problemas al liberar gases que interfieren (como los CFC que causan problemas).

Una explicación más precisa (y más larga) está en:

Física y Química de la Estratosfera.

Es fácil hacer ozono. Ni siquiera necesitas un laboratorio. Los trenes eléctricos lo hacen. Cada vez que hay una chispa lo haces.

El problema es llevarlo a la estratosfera, a unas 20 millas de distancia. El ozono liberado en el aire en la superficie de la tierra no lo hace en la estratosfera (y de hecho, no quieres liberarlo en la superficie, porque es venenoso).

¿Vamos a verlo desde unos pocos ángulos?

1- ¿Tenemos la capacidad de sintetizar ozono (o3)?

Sí, es bastante fácil. El ionizador casero promedio hace algunos. Incluso es un producto común de la contaminación en el smog. También se utiliza como desinfectante a veces.

2- ¿Deberíamos hacerlo en laboratorios?

¿Por qué? Aún necesitarías transportarlo a la estratosfera.

3- ¿Podemos hacerlo in situ? (En la estratosfera)

Sí, pero sería difícil hacerlo a la escala necesaria.

“Esta es una pregunta estúpida, pero ¿podríamos crear manualmente más ozono en los laboratorios para reponer la capa de ozono?”

No es una pregunta estúpida en absoluto. La disponibilidad del ozono no es el problema. No necesitamos un laboratorio para hacerlo. Lo producimos todo el día, todos los días, en todo el mundo. Viene de los automóviles y la industria, incluso de las cortadoras de césped eléctricas, en cantidades con las que no podemos lidiar.

El problema es introducirlo en la atmósfera superior, donde se encuentra la capa de ozono real. No tenemos la tecnología para hacer eso. El ozono que hacemos no hace más que contaminar la atmósfera inferior donde estamos.

Como dice Franklin, el ozono se produce todo el tiempo, ya que la luz UV del sol energiza los átomos de oxígeno en la parte superior de la atmósfera. Nuestro desafío es dejar de liberar cosas que están destruyendo el ozono y dejar que la naturaleza haga lo que mejor sabe hacer.

Sí, pero luego tienes que llevarlo al lugar correcto en la atmósfera.