¿Por qué no podemos simplemente rellenar el agujero de ozono con ozono artificial?

En primer lugar, vamos a aclarar algunos conceptos erróneos comunes.

1. La capa de ozono no es una capa de ozono. Es una región de la atmósfera (unos 30-50 km) en la que las concentraciones de ozono son unos pocos órdenes de magnitud más que en otros lugares. Sin embargo, incluso en la capa de ozono, el ozono constituye menos del 1% del aire. Al igual que el resto de la atmósfera, la composición de la capa de ozono es 78% de nitrógeno, 21% de oxígeno y 1% más. La cantidad de ozono en ese 1% más. es muchas veces más alto en la capa de ozono que en el suelo.

Eso no hace que el ozono no sea importante; esas “pequeñas” concentraciones de ppm alcanzan un largo camino para bloquear la radiación UV dañina (ozono estratosférico, es decir, el ozono en la capa de ozono), o hacer que la respiración sea incómoda (el ozono troposférico, cerca del suelo, se considera un contaminante).

2. El agujero de ozono no es un agujero en la capa de ozono. Es una región aproximadamente circular de la capa de ozono sobre el Polo Sur, en la que las concentraciones de ozono son significativamente menores que las concentraciones de ozono en la capa de ozono en latitudes más bajas, pero aún más altas que las concentraciones de ozono en el suelo.

Dado que los Protocolos de Montreal redujeron las emisiones de clorofluorocarbonos y otros compuestos que atacan el ozono, el orificio de ozono se rellenará naturalmente con ozono, aunque a un ritmo lento. Se espera que se recupere por completo cuando nuestros nietos sean adultos. Realmente no sé la respuesta a la pregunta de si se han propuesto soluciones de geoingeniería viables para acelerar esto (EDITAR): pero vea la respuesta de Aaron Wiegel y los comentarios a continuación, para comprender por qué no esperaríamos agregar ozono artificial a la capa para ayudar ).

Como mencionó alguien, la capa de ozono no es un sistema estático en el que el ozono simplemente se sienta. El ozono se forma y destruye continuamente por la luz del sol y las reacciones químicas. La luz del sol en un conjunto de longitudes de onda inicia reacciones químicas que causan la formación de ozono. La luz del sol en un conjunto diferente de longitudes de onda destruye el ozono. Las reacciones químicas adicionales destruyen el ozono (como el de los CFC, pero también otras especies químicas naturales como el NO). La competencia general entre estos procesos es lo que crea una “capa” de concentraciones más altas de ozono en la atmósfera superior.

Una bañera es una metáfora bastante buena, aunque incompleta, para el proceso. Por un lado, la bañera está constantemente llena de reacciones que producen ozono. Por otro lado, otras reacciones drenan el ozono de la bañera. Normalmente, debido a que el ozono se agrega a la bañera más rápido de lo que se drena debido a las reacciones químicas, el ozono se acumula.

Cuando los CFC se filtraron a la atmósfera, sus reacciones químicas en general actuaron como si la bañera tuviera un drenaje más grande. Como tal, la cubeta de ozono comenzó a ser “drenada” más rápido sin un cambio en la velocidad a la que se estaba “llenando”. Esto llevó a un nivel más bajo de ozono en la bañera en comparación con el anterior. Entonces, si alguien agrega un montón de ozono hecho por el hombre a la capa de ozono (dejando de lado las dificultades técnicas), la cantidad de ozono solo aumentará temporalmente para ser eliminada por el “drenaje” más grande creado por los CFC.

Hay varios problemas con esta metáfora, pero espero que eso ayude a la gente a comprender por qué no se puede volver a agregar ozono al agujero de ozono.

No ayudaría por mucho tiempo. El ozono en la troposfera no dura mucho, aproximadamente tres semanas. Si bombeas mucho ozono allí arriba, todo desaparecerá en un mes.

El ozono se forma y se descompone continuamente. Los CFC aumentan la velocidad a la que se descompone, por lo que nos encontramos con un problema. Los CFC son catalizadores: no se consumen en la reacción. Simplemente cambian el equilibrio hacia una ruptura más rápida. Los CFC se descomponen solo durante décadas, por lo que veremos sus efectos durante mucho tiempo.

Se necesitaría vastas cantidades de energía para bombear más ozono a la estratosfera, y tendría que hacerse de manera continua. Y es probable que tenga otros efectos climatológicos, incluyendo (irónicamente) un aumento del calentamiento global. (Posiblemente, la relación con la mezcla atmosférica es complicada).

Múltiples razones:

  • Porque sería tan inútil como restaurar los glaciares del Ártico arrojando unos cuantos cubos de hielo al mar. La capa de ozono es enorme. Envuelve toda la tierra a bastante buena profundidad.
  • Nadie quiere asumir la responsabilidad y aclarar el desorden que hicieron. Son mejores para señalar los dedos.
  • Además, la capa de ozono se está reparando (una vez que retiramos los CFC y otros gases que agotan la capa de ozono, después de la aplicación del Convenio de Viena y el Protocolo de Montreal). No sé si la respuesta a la baja (de Shahar Deutsch) es intencional o no, pero tiene razón al decir “Deja esto a Dios”. La naturaleza es buena en eso.

    Desde la adopción y el fortalecimiento del Protocolo de Montreal ha dado lugar a reducciones en las emisiones de CFC, las concentraciones atmosféricas de los compuestos más importantes han disminuido. Estas sustancias se están eliminando gradualmente de la atmósfera; desde su nivel máximo en 1994, el nivel de Cloro Equivalente Efectivo (EECl) en la atmósfera se redujo en aproximadamente un 10% para 2008. Se estima que para 2015, el agujero de ozono antártico se habrá reducido en 1 millón de km² de los 25 (Newman et al., 2004); no se espera que la recuperación completa de la capa de ozono de la Antártida ocurra hasta el año 2050 o posterior. El trabajo ha sugerido que no se producirá una recuperación detectable (y estadísticamente significativa) hasta alrededor de 2024, y los niveles de ozono se recuperarán a los niveles de 1980 en alrededor de 2068.

Porque no podemos competir con el sol. La capa de ozono no es un sistema estático. El ozono se crea constantemente por las interacciones entre los rayos solares y el oxígeno en la atmósfera. El problema es que los CFC que colocamos en la atmósfera en los años 70 y 80 todavía están ahí arriba (los CFC duran mucho tiempo) y los CFC están continuamente destruyendo el ozono. El ozono se crea continuamente y se descompone continuamente, y en algunos lugares, esto resulta en una concentración de ozono mucho más baja de lo normal.

La buena noticia es que, básicamente, hemos dejado de usar CFC que dañan el ozono. Esto puede considerarse como un buen ejemplo de algo que el mundo ha hecho bien en términos del medio ambiente. A medida que los CFC se descomponen lentamente con el tiempo, la capa de ozono se recuperará y, finalmente, volverá a la normalidad. Desafortunadamente, ese es un ejemplo de cómo, incluso cuando hacemos algo bien, los problemas ambientales pueden tardar mucho tiempo en solucionarse.

Reena Joubert ha brindado excelentes antecedentes para responder a la pregunta desde donde me gustaría reanudar. Aunque no estoy interesado en la geoingeniería ni en ninguno de estos campos, sino en las pruebas de la escuela secundaria y en un nivel constante de curiosidad, creo que he obtenido información de antecedentes en particular para responder a esto:

Los gases de ozono se descomponen constantemente en moléculas de oxígeno y vuelven al ozono. Esta reacción está en equilibrio estable, por lo que la concentración de ozono es constante con el tiempo. Ahora el agujero de ozono se forma porque las moléculas maliciosas, como los HFC de CFC, catalizan la conversión de las moléculas de ozono en oxígeno y perturban el equilibrio en la dirección hacia adelante.

Para una idea más general: una molécula de CFC se divide en un átomo de cloro por los rayos UV en la estratosfera (en la atmósfera inferior, el ozono ya filtra los rayos UV) que reacciona con el ozono. Una molécula de CFC puede permanecer en la atmósfera durante 20 a 100 años y un átomo libre de cloro puede desplazar hasta 10,000 moléculas de ozono.

Entonces, incluso si logramos bombear mucho ozono a la capa de ozono que adelgaza, todos se destruirán a menos que logremos bombear mucho ozono que pueda superar la velocidad destructiva de los CFC y otras moléculas similares. Y para aquellos de ustedes que se preguntan: Aunque los CFC han sido prohibidos, pero los del pasado continuarán su destrucción del ozono hasta el final de este siglo. Simplemente actuamos correctamente a tiempo para evitar que este problema se acelerara fuera de control

En primer lugar … no hay un agujero en la capa de ozono en la estratosfera … en realidad es un adelgazamiento del ozono debido al uso de CFC … Los CFC ahora están prohibidos en todo el mundo gracias al protocolo de Montreal. El protocolo de Montreal es uno de los protocolos más exitosos hasta ahora. El 95% de las sustancias que agotan la capa de ozono (SAO) mencionadas en el protocolo han sido eliminadas … se especula que para 2050 a 2070 la capa de ozono se recuperará completamente … por lo que no es necesario utilizar ozono artificial.

Sin embargo, si se está refiriendo al orificio de ozono en la Antártida (en realidad es un adelgazamiento del ozono), el adelgazamiento máximo es entre septiembre y noviembre cuando hay una fuerte disminución de aproximadamente el 60% en el ozono total en esa región. se forman y los depósitos estables de cloro se combinan con la superficie cristalina de estas nubes, lo que da como resultado la liberación de cloro molecular … a medida que la temperatura aumenta en el cloro de primavera reacciona con el ozono causando la destrucción del ozono … el cloro puede eliminar toda la sección de ozono de la región … el aumento de la temperatura en primavera, las temperaturas más cálidas derriten las partículas de hielo que forman los PSC y liberan las moléculas que tienen la capacidad de estabilizar el cloro, y la destrucción del ozono se detiene … para fines de noviembre, el ozono sobre la Antártida volverá a la normalidad. Sin embargo, el ciclo comenzará de nuevo.

No. Idea creativa, pero no. De todos modos, sería una pérdida de tiempo, porque ya hay una fuente de ozono allí, mucho más grande y mejor que cualquier otra cosa que puedas lanzar. Ya está arreglando nuestro desorden, aunque más lentamente de lo que deseamos. Aún así, mientras no sigamos lanzando CFC de larga duración, estaremos bien.

El ozono no es realmente estable en ninguna parte. Es solo que allá arriba se hace más. El cloro de los CFC, normalmente extremadamente estable, se elimina por los rayos cósmicos y los rayos ultravioleta. El cloro desordena el ozono más rápido.

La mera escala del notorio agujero, o, más precisamente, la región agotada, en la capa de ozono de la Tierra sobre la creencia de los mendigos antárticos. En su punto máximo cada mes de septiembre, se extiende sobre un área más grande que la de los Estados Unidos continentales, y se necesitarían decenas de millones de toneladas de ozono para llenarlo nuevamente. El simple hecho de crear esa cantidad de ozono, y mucho menos llegar a donde se necesita, sería astronómicamente costoso.

El ozono es super inestable, es O3 y quiere volver a O2 realmente mal. Se crea tomando 3 moléculas de oxígeno (código molecular O2) y agrupándolas con algo de energía, como por ejemplo un rayo, y luego algunas de ellas se convierten en ozono, que se codifica como O3. Entonces 3 O2’s te dan 2 O3’s
El problema es que a los O3 no les gusta ser O3, por lo que vuelven al O2 más estable y el ozono se pierde con el oxígeno.
Si hiciéramos Ozono artificialmente a nivel del suelo para cuando flote a la atmósfera, volverá a ser Oxígeno. Además, si lees la fantástica descripción de Reena, verás que no hay mucho para empezar, todo se trata de equilibrio y eso lo hace más difícil.
La solución podría ser, en teoría, enviar al nivel en el que está hablando sobre el equipo necesario para producir un poco de ozono agregado y, a continuación, PUEDE hacerlo más rápido a medida que se agota, pero la energía necesaria sería realmente difícil de conseguir. ¿Un reactor nuclear o algo así para alimentar el generador? ¿Queremos realmente un nuclear conectado a algo que pueda caer del cielo sobre nosotros?
Dr. Dave

Ya está lleno, pero no con ozono.

El ozono es muy reactivo, venenoso y tomaría enormes cantidades que tendrían que reponerse continuamente. Esa tarea está más allá de la capacidad humana.

Sí, pero primero necesita deshacerse de los freones de la capa superior debido a que son los responsables de destruir la capa de ozono.