De uitstoot van verschillende ozonafbrekende chemicaliën is groter dan verwacht

[univers]

Krediet: CC0 Public Domain

In 2016 zagen wetenschappers van MIT en elders de eerste tekenen van genezing in de Antarctische ozonlaag. Deze mijlpaal op milieugebied was het resultaat van decennia van gezamenlijke inspanningen van bijna elk land ter wereld, die gezamenlijk het Montreal Protocol hebben ondertekend. Deze landen hebben beloofd de ozonlaag te beschermen door de productie van ozonafbrekende chloorfluorkoolwaterstoffen, die ook krachtige broeikasgassen zijn, geleidelijk af te bouwen.

Terwijl de ozonlaag zich op een herstelpad bevindt, hebben wetenschappers onverwacht hoge emissies van CFC-11 en CFC-12 gevonden, waardoor de mogelijkheid van productie van de verboden chemicaliën is vergroot, wat in strijd zou kunnen zijn met het markante wereldwijde verdrag. De emissies van CFC-11 vertoonden rond 2013 zelfs een opleving, die voornamelijk te wijten was aan een bron in Oost-China. Nieuwe gegevens suggereren dat China nu de illegale productie van de chemische stof heeft onderdrukt, maar de uitstoot van CFC-11- en 12-uitstoot is nog steeds groter dan verwacht.

Nu hebben MIT-onderzoekers ontdekt dat een groot deel van de huidige emissie van deze gassen waarschijnlijk afkomstig is van grote CFC-"banken" - oude apparatuur zoals het bouwen van isolatieschuim, koelkasten en koelsystemen en schuimisolatie, die werd vervaardigd vóór de wereldwijde uitfasering van CFK's en lekt nog steeds de gassen in de atmosfeer. Op basis van eerdere analyses concludeerden wetenschappers dat CFC-banken te klein zouden zijn om veel bij te dragen aan de aantasting van de ozonlaag, en daarom lieten beleidsmakers de banken blijven.

Het blijkt dat er oversized banken zijn van zowel CFC-11 als CFC-12. De banken lekken deze chemicaliën langzaam uit bij concentraties die, indien niet aangevinkt, het herstel van het ozongat met zes jaar zouden vertragen en het equivalent van 9 miljard ton kooldioxide aan de atmosfeer zouden toevoegen - een hoeveelheid die vergelijkbaar is met de huidige Europese Belofte van de Unie onder de Overeenkomst van Parijs van de VN om de klimaatverandering te verminderen .

"Waar deze CFC-banken ook wonen, we moeten overwegen om ze zo verantwoord mogelijk te herstellen en te vernietigen", zegt Susan Solomon, de Lee and Geraldine Martin-hoogleraar Milieustudies aan het MIT, die co-auteur is van de studie. 'Sommige banken zijn gemakkelijker te vernietigen dan andere. Voordat u bijvoorbeeld een gebouw afbreekt, kunt u zorgvuldige maatregelen nemen om het isolatieschuim terug te winnen en op een stortplaats te begraven, waardoor de ozonlaag sneller herstelt en misschien een stuk opwarming van de aarde als geschenk aan de planeet. "

Het team identificeerde ook een onverwachte en omvangrijke bron van een andere ozonafbrekende stof, CFC-113. Deze chemische stof werd traditioneel gebruikt als reinigingsoplosmiddel en de productie ervan werd verboden, behalve voor een bepaald gebruik, als grondstof voor de productie van andere chemische stoffen. Er werd gedacht dat chemische fabrieken de CFC-113 zouden gebruiken zonder veel lekken toe te staan, en daarom kon het gebruik van de chemische stof als grondstof worden voortgezet.

De onderzoekers ontdekten echter dat CFC-113 met een snelheid van 7 miljard gram per jaar in de atmosfeer wordt uitgestoten - bijna net zo groot als de piek in CFC-11, die ongeveer 10 miljard gram per jaar bedroeg.

"Een paar jaar geleden raakte de wereld erg overstuur door 10 gigagrammen CFC-11 die er niet zouden zijn, en nu zien we 7 gigagrammen CFC-113 die er niet zouden mogen zijn", zegt hoofdauteur van de studie en MIT-afgestudeerde student Megan Lickley. "De twee gassen zijn vergelijkbaar wat betreft ozonafbraak en opwarming van de aarde. Dit is dus een belangrijk probleem."

De studie verschijnt in Nature Communications . Co-auteurs met Lickley en Solomon zijn Sarah Fletcher en Kane Stone van MIT, samen met Guus Velders van de Universiteit Utrecht, John Daniel en Stephen Montzka van de National Oceanic and Atmospheric Administration, Matthew Rigby van de Universiteit van Bristol en Lambert Kuijpers van A / gent Ltd. Consultancy, in Nederland.

Van boven naar beneden

De nieuwe resultaten zijn gebaseerd op een analyse die het team heeft ontwikkeld en die twee veelgebruikte methoden combineert om de omvang van CFC-banken over de hele wereld te schatten.

De eerste methode is een top-down benadering, waarbij wordt gekeken naar CFK's die over de hele wereld worden geproduceerd, op basis van rapportage per land, en deze cijfers vervolgens vergelijkt met de werkelijke concentraties van de gassen en hoe lang ze in de atmosfeer blijven. Na rekening te hebben gehouden met atmosferische vernietiging, geeft het verschil tussen de productie van een chemische stof en de atmosferische concentraties wetenschappers een schatting van de omvang van CFC-banken over de hele wereld.

Op basis van recente internationale beoordelingen die deze top-downbenadering gebruiken, zouden er geen CFC-banken meer in de wereld mogen zijn.

"Maar die waarden zijn onderhevig aan grote onzekerheden: kleine verschillen in productiewaarden of levensduren of concentraties kunnen leiden tot grote verschillen in de bankomvang", merkt Lickley op.

De tweede methode is een bottom-up benadering, die gebruikmaakt van door de industrie gerapporteerde waarden voor de productie en verkoop van CFK's in een verscheidenheid aan toepassingen, zoals koeling of schuim, en schattingen van hoe snel elk type apparatuur in de loop van de tijd uitgeput raakt.

Het team combineerde het beste van beide methoden in een Bayesiaans probabilistisch model: een hybride benadering die de wereldwijde omvang van CFC-banken berekent op basis van zowel atmosferische gegevens als rapportage van CFC-productie en -verkoop op land- en bedrijfstakniveau voor verschillende doeleinden.

"We staan ​​ook toe dat er enige onzekerheden zijn, omdat er rapportagefouten kunnen zijn uit verschillende landen, wat helemaal niet verrassend zou zijn", zegt Solomon. 'Het is dus een veel betere kwantificering van de omvang van de bank.'

Een gemiste kans najagen

De CFC-banken en de enorme hoeveelheid oude apparatuur die deze chemicaliën over de hele wereld opslaat, lijken groter dan eerdere schattingen. Het team ontdekte dat de hoeveelheid CFC 11 en 12 die in banken is opgeslagen, ongeveer 2,1 miljoen ton bedraagt ​​- een hoeveelheid die het ozonherstel met zes jaar zou vertragen als het in de atmosfeer terecht zou komen. Deze CFC-bank staat ook gelijk aan ongeveer 9 miljard ton kooldioxide wat betreft het effect op de klimaatverandering.

Interessant is dat de hoeveelheid CFC-11 en CFC-12 die door deze banken wordt uitgestoten, voldoende is om rekening te houden met de recent waargenomen emissies in beide gassen.

"Het ziet er echt naar uit dat, afgezien van de extra hoeveelheid die in China wordt geproduceerd die nu lijkt te zijn gestopt, de rest van wat we zien geen mysterie is: het is precies wat er uit de banken komt. Dat is goed nieuws", zegt Solomon . "Het betekent dat er geen verder bedrog lijkt te zijn. Als dat zo is, is het erg klein. En we wilden weten of je deze bouwschuimen zou herstellen en vernietigen, en oude koelsystemen en dergelijke zou vervangen in een meer verantwoorde manier, wat kan dat nog meer betekenen voor klimaatverandering? "

Om dat te beantwoorden, onderzocht het team verschillende theoretische beleidsscenario's en hun potentiële effect op de emissies van CFC-banken.

Een "kans voorbij" scenario kijkt naar wat er zou zijn gebeurd als alle banken waren vernietigd in 2000 - het jaar waarin veel ontwikkelde landen ermee instemden de CFK-productie stop te zetten. Als dit scenario zich had afgespeeld, zou de maatregel tussen 2000 en 2020 het equivalent van 25 miljard ton koolstofdioxide hebben bespaard, en zouden deze banken nu geen CFK-emissies meer hebben.

Een tweede scenario voorspelt CFK-emissies in de atmosfeer als alle banken in 2020 worden teruggewonnen en vernietigd. Dit scenario zou het equivalent van 9 miljard ton kooldioxide die in de atmosfeer wordt uitgestoten, besparen. Als deze banken vandaag zouden worden vernietigd, zou dit ook helpen de ozonlaag zes jaar sneller te herstellen.

'We hebben in 2000 een kans gemist, wat echt triest is', zegt Solomon. 'Laten we het dus niet nog een keer missen.'

https://phys.org/news/2020-03-emissions ... arger.html