De vijand van de ozonlaag

Tegenwoordig hoor je vaak de term klimaatverandering. Een onderwerp dat tegenwoordig minder in het nieuws komt, is het gat in de ozonlaag. Dit komt niet omdat het probleem verdwenen is, maar door internationale afspraken over het gebruik van CFK's, stoffen die op een katalyserende manier ozon afbreken. Het verminderen van het gebruik heeft er uiteindelijk voor gezorgd dat de ozonlaag zich weer herstelt.

CFK's, een afkorting van chloorfluorkoolwaterstoffen, zijn koolwaterstoffen waarbij de waterstofatomen (H) zijn vervangen door chloor (Cl) en/of fluoratomen (F). Normaal bestaan koolwaterstoffen uitsluitend uit waterstof (H) en koolstof (C).

Ontdekking en gebruik

Eind jaren twintig ontdekte de Amerikaanse chemicus Thomas Midgley Jr., werkzaam bij General Motors, de eerste CFK: Freon. Vanaf de jaren dertig werden CFK's ingezet als koelmiddel in koelkasten en airco's en als drijfgas in spuitbussen.

Het succes was niet vreemd: CFK's waren stabiel, chemisch vrijwel niet-reactief en bovendien niet giftig. Dat maakte ze een veilig alternatief voor gevaarlijke koelmiddelen, zoals ammoniak, methylchloride en zwaveldioxide. Vooral in de jaren vijftig en zestig nam het gebruik van CFK's toe.

Aantasting van ozon

In de jaren zeventig ontdekten wetenschappers dat CFK's de ozonlaag aantasten. Omdat ze zo stabiel zijn, blijven CFK's lang in de atmosfeer hangen en stijgen ze op naar de stratosfeer. Daar worden de CFK-moleculen blootgesteld aan UV-straling van de zon, waardoor ze worden afgebroken en er chlooratomen vrijkomen.

De vrijgekomen chlooratomen starten een kettingreactie waarbij ze ozonmoleculen vernietigen. Hierbij wordt een ozonmolecuul gesplitst in een zuurstofmolucuul (O2) en een chloor-zuurstof-radicaal. Dat radicaal reageert vervolgens weer met een nieuw ozonmolecuul, waarbij weer een chlooratoom vrijkomt dat een nieuwe afbraakronde kan starten. Dit leidt tot een afname van de concentratie ozon in de ozonlaag, zichtbaar als het "gat in de ozonlaag".

Verbod en uitfasering

Nadat er duidelijk was geworden dat CFK's de ozonlaag aantasten is er in 1987 het Montreal Protocol opgesteld om de productie en het gebruik van CFK's te beperken en uiteindelijk te verbieden.

In 1996 stopten de meeste industriële landen met het gebruik van CFK's, hoewel er uitzonderingen waren voor export naar ontwikkelingslanden en specifieke toepassingen. Ontwikkelingslanden hadden tot 2010 om CFK's uit te faseren, en daarna zijn ook deze beperkingen van kracht geworden.

Herstel van de ozonlaag

Het uitfaseren van CFK's heeft geleid tot een merkbaar herstel van de ozonlaag.

Ozon wordt continu gevormd en afgebroken in de stratosfeer door chemische reacties met zuurstof en UV-licht. Door minder aanwezige ozonafbrekende stoffen, kan de natuurlijke aanmaak van ozon weer op gang komen.