Kdo tajně vyrábí zakázaný „freon“? Pravděpodobně čínské továrny

Příčinou nečekaně vysokých koncentrací celosvětovou dohodou zakázané látky v atmosféře jsou velmi pravděpodobně čínské továrny, které látku stále využívají k výrobě izolační pěny.

Ozonová „díra“ nad Antarktidou v září 2006, kdy byla rozlohou druhá největší v dějinách měření. | foto: NASA (volné dílo)

Zhruba před měsícem vyšel v časopise Nature článek s výsledky měření, které ukazují nečekaný vzestup hladiny „freonu“ pod obchodním názvem CFC-11 (plným jménem trichlorfluormethan, známý také jako R-11) v atmosféře Země. Jeho výroba by měla být zakázána tzv. Montrealským protokolem, který byl přijat jako opatření na ochranu ozonové vrstvy kolem Země.

Graf zachycující koncentrace CFC-11 v atmosféře (v částicích CFC-11 na jednu miliardu částic vzduchu). Zhruba od poloviny 90. let je zřetelně vidět vytrvalý a celkem lineární trend snižování jeho množství. V posledních zhruba pěti letech se ovšem nečekaně trend zlomil a koncentrace klesají výrazně pomaleji (červenou čarou), než by dosavadní zkušenosti a na nich založené modely předpovídaly (přerušovaná čára).

Jak jsme psali, autoři článku na základě rozdílu v koncentracích CFC-11 v různých částech atmosféry odhadovali polohu zdroje někam do východní Asie, ale přesněji o ní nic říci nemohli. Práce nevládní Enviromental Investigation Agency (EIA) a reportérů NY Times se ovšem pravděpodobně potvrzuje poměrně logickou možnost, že za zvýšenou produkcí je především Čína.

Země, která byla před podepsáním Montrealského protokolu jediným asijským výrobcem CFC-11, je také největším světovým výrobcem polyuretanových izolačních pěn, pro jejichž výrobu se CFC-11 používal a v Číně podle všeho stále ještě používá. I podle čínských úřadů se zakázaná látka poměrně běžně prodávala ještě v minulém roce (zpráva je bohužel v čínštině).

Informace jsou neúplně a rozhodně nelze verdikt považovat za definitivní. Pokud se ovšem podezření potvrdí, hlavními viníky by mohly být menší továrny, pro které přechod k jiným postupům představoval příliš velké náklady. Nejde přitom jen o ceny samotných materiálu (dnes už mohou být v některých případech k dispozici levné náhrady), ale také o cenu přechodu na novou technologii. Zmíněná EIA objevila osm továren ve čtyřech čínských provinciích, které zakázanou látku využívaly. Podrobnosti má zveřejnit příští měsíc, ale výsledky už údajně předala čínským úřadům.

Zatím odhalené případy nevysvětlují celý nárůst emisí zakázaného plynu. Tajně se má do atmosféry dostat podle odhadu vědců 8 až 16 tisíc tun tohoto plynu ročně, což je zhruba pětina všech světových emisí (CFC-11 se sice nemá vyrábět, ale stále ve velkém uniká například ze starých zařízení).

Čínské úřady k otázce podle místních komentátorů přistupují dost rozdílně. Centrální vláda se v posledních letech pustila do boje se znečištěním životního prostředí, které obyvatele některých oblastí vážně znepokojuje. Místní úřady ovšem mají zájem, a to nezřídka i přímý finanční zájem, na udržení provozů, a jejich kontroly tedy údajně bývají velmi nedokonalé.

Jak přijít o ozon

Ozonová vrstva se nachází ve výšce 20 až 45 kilometrů (výška kolísá) nad zemským povrchem a chrání planetu před škodlivým ultrafialovým slunečním zářením. Vrstva je tvořena zvýšenou koncentrací tříatomového kyslíku (O₃).

Množství ozonu v atmosféře během roku (a v menší míře i meziročně) přirozeně velmi výrazně kolísá. Ovšem člověk do cyklu vnesl nový prvek. Kvůli jeho činnosti se do ovzduší dostaly látky, které ozon rozkládají, právě jako CFC-11 a další podobné sloučeniny. Tyto sloučeniny jsou sice mnohem těžší než vzduch, přesto postupně doputují i do výšek 30 až 50 kilometrů nad povrchem. Zde se drží dlouhé roky a fungují jako katalyzátor reakce rozkladu ozonu.

Do té doby byla ozonová vrstva v dynamické rovnováze: sluneční záření stále vytvářelo nový ozón, který postupně v atmosféře zanikal. Ovšem chlor-fluorované uhlovodíky dosavadní rovnováhu narušily - byť vlastně nepřímo. Jde vlastně o jednoduché uhlovodíky, ve kterých je vodík částečně nebo úplně nahrazený atomem chloru či fluoru. Za běžných pozemských podmínek jde o látky výjimečně stálé, ale intenzivní ultrafialové záření v horních vrstvách atmosféry rovnice mění.

Když vše zjednodušíme na nejdůležitější děje: UV paprsky z molekuly odštěpí volné atomy chloru (tzv. volný radikál), které pak reagují s ozonem a mění ho na běžný kyslík. A to vícenásobně, protože chlorové radikály se během reakce také průběžně obnovují. Pro zájemce trochu podrobněji (ostatní mohou skočit k dalšímu odstavci): chlorový radikál se spojí s jedním O₃ za vzniku oxidu chlornatého (ClO) a molekuly O₂. A v dalším kroku pak ClO reaguje s další molekulou O₃- a na konci této reakce jsou dvě molekuly O₂a „obnovený“ volný chlorový radikál. Nakonec může zaniknout spojením s dalším volným chlorovým radikálem, ale než takový potká, chvíli to trvá, a tak se odhaduje, že jeden volný radikál během pobytu v ozonové vrstvě zlikviduje řádově desítky tisíc molekul ozonu.

Chlorové radikály jsou téměř dokonalá zbraň k ničení ozónové vrstvy - těžko by někdo vymyslel lepší, i kdyby chtěl, a tak není divu, že jejich zavádění spustilo brzy měřitelné oslabení ozonové vrstvy. Vědce to ani nepřekvapilo: na nebezpečí upozornili jako první Mario Molina a Sherwood Rowland v 60. letech (v roce 1995 se dočkali Nobelovy ceny za chemii). V 70. letech se podařilo přesvědčivě změřit, že chlor-fluorované uhlovodíky jsou v atmosféře nad celou Zemí, a ukázat, že tyto látky zanikají právě a jen ve stratosféře - a při tom s sebou „na věčnost“ musí vzít i velkou část ozonové vrstvy.