Estudio de procesos atmosféricos heterogéneos de sustitutos de CFCs y otros COVs

Resumen

A lo largo de los tiempos los mecanismos naturales de defensa y recuperación de la atmósfera han mantenido su capacidad de auto-regeneración frente a la acción del hombre sobre ella. Con la Revolución Industrial, se origina un aumento considerable de emisiones procedentes de la quema de combustibles fósiles, del uso desmesurado de fertilizantes, y del aumento de la población mundial, generándose un desequilibrio en el entorno donde se desenvuelven los procesos naturales. Por ello, a finales del siglo XIX y principios del siglo XX, se despierta en la sociedad cierta preocupación por el medio ambiente que nos rodea, prestando especial atención a los componentes traza que existen en la atmósfera, los cuales están implicados en los procesos de destrucción de ozono, calentamiento global de la Tierra, lluvia ácida, etc. Estos procesos presentan una gran complejidad, además de afectar a los seres vivos. En las últimas décadas se ha puesto de manifiesto que el uso y dispersión de materiales volátiles procedentes de la actividad humana, que en un principio se consideraron inocuos (por ejemplo CFCs), afectan de forma dramática a las características de la atmósfera globalmente y en escalas de tiempo del orden de décadas. En este sentido, se han desarrollado compuestos que son utilizados como sustitutos de los anteriores y que se aplican como refrigerantes, agentes espumantes, disolventes, etc., pero aún no han sido estudiados convenientemente. Con este trabajo se pretende contribuir al conocimiento de los procesos de degradación de contaminantes atmosféricos y medir cuantitativamente los efectos de sus emisiones sobre el medio ambiente. Estos procesos pueden ocurrir en fase gaseosa, donde juega un papel principal la química iniciada por radicales de origen fotoquímico. En los últimos años se ha descubierto que no sólo esta vía de degradación es importante, también los procesos heterogéneos pueden suponer una vía de eliminación o de almacenamiento a tener en cuenta en la atmósfera. Así, las superficies de aerosoles, polvo mineral, gotas de agua, hielo, etc., juegan un papel crucial y todavía no bien conocido. Por ello, en este estudio se pretende obtener información cuantitativa acerca de los procesos de adsorción/desorción que tienen lugar entre distintos compuestos orgánicos volátiles y diferentes superficies. Por un lado, sobre superficies de hielo puro y dopado con ácido nítrico, se estudia la adsorción de una serie de fluoroalcoles (CF3CH2OH, CF3CF2CH2OH, CF3CF2CF2CH2OH) (compuestos de gran interés atmosférico porque pertenecen a la tercera generación de sustitutos de los CFCs) y otros compuestos orgánicos volátiles (COVs) (acetato de metilo, tolueno y naftaleno). Además se pretende obtener información termodinámica de estos procesos con el fin de completar los modelos atmosféricos y aportar datos de la retención de los diferentes compuestos en las nubes de la alta troposfera. Por otro lado en este estudio también se pretende obtener información acerca de los detalles de los mecanismos y de las escalas de tiempo para la transformación química de compuestos como el ácido fórmico (también sustituto de CFCs) a través de superficies de polvo mineral (CaCO3) existentes en la atmósfera.