Le prime misurazioni satellitari dell’HFC-125 nell’atmosfera sono preoccupanti

HFC-125: un gas dai molteplici usi, ma dalle gravi conseguenze

L'HFC-125 (pentafluoroetano) è un composto chimico sempre più utilizzato in diversi settori industriali, per le sue notevoli proprietà tecniche. Utilizzato principalmente nei sistemi di refrigerazione, nelle pompe di calore e negli agenti estinguenti, questo gas è apprezzato per la sua stabilità chimica.

Ciò si spiega con la composizione stessa dell'HFC-125, che contiene in particolare atomi di fluoro legati a uno scheletro di carbonio. Tuttavia, i legami tra carbonio e fluoro sono tra i più forti in chimica organica. Gli atomi di fluoro attorno agli atomi di carbonio creano un guscio protettivo che riduce la suscettibilità della molecola a reagire con altri prodotti chimici, come l'ossigeno o l'acqua nell'atmosfera. Di conseguenza, la molecola è termodinamicamente stabile, il che significa che richiede una grande quantità di energia per essere rotta o modificata. Ciò lo rende un composto durevole in vari ambienti, inclusi sistemi di refrigerazione e incendi, dove le temperature possono essere elevate.

Anche il suo basso contributo alla riduzione dello strato di ozono (praticamente pari a zero) ne ha favorito l'adozione su larga scala, in particolare dopo la progressiva eliminazione dei CFC e degli HCFC nell'ambito del Protocollo di Montreal.

Tuttavia, questo relativo vantaggio ambientale maschera un grosso problema: il suo impatto sul clima. L'HFC-125 ha infatti un potenziale di riscaldamento globale (GWP) estremamente elevato, collocandolo tra i gas serra più temibili. In quanto tale, contribuisce in modo significativo al riscaldamento globale. Oltre al suo GWP di 3.500 su un periodo di 100 anni, la sua persistenza nell’atmosfera (circa 30 anni) lo rende una minaccia duratura. Ciò significa che le emissioni attuali continueranno ad avere un effetto cumulativo per diversi decenni, anche se verranno ridotte rapidamente.

Le prime misurazioni satellitari: una svolta scientifica e un segnale d'allarme

Detto questo, fino a poco tempo fa, il monitoraggio delle emissioni di HFC veniva effettuato principalmente utilizzando stazioni di terra e campioni di aria. Tuttavia questi metodi, pur essendo localmente precisi, non forniscono un’immagine globale e continua delle concentrazioni atmosferiche. I satelliti hanno cambiato il gioco.

Più recentemente, e per la prima volta, sono state effettuate misurazioni dell’HFC-125 dallo spazio. Per fare ciò, l’Atmospheric Chemistry Experiment, un gruppo di ricerca dell’Università di Waterloo sotto contratto con l’Agenzia spaziale canadese, si è basato sui dati del satellite SCISAT. Quest'ultimo che utilizza tecniche avanzate di spettroscopia infrarossa. Questo strumento ha permesso di rilevare i segnali specifici emessi dalle molecole dell’HFC-125 quando assorbono la luce infrarossa, consentendo così di quantificare la loro concentrazione nell’atmosfera con una precisione senza pari.

I risultati di queste misurazioni sono inequivocabili: le concentrazioni di HFC-125 stanno aumentando rapidamente. Ad esempio, uno studio ha rilevato che la media globale di questo gas è quasi triplicata tra il 2008 e il 2015, da 5,6 parti per trilione (ppt) a oltre 18,4 ppt. Questi dati confermano ciò che già numerosi studi terrestri avevano già suggerito: l’HFC-125 è sempre più emesso, in particolare nelle regioni altamente industrializzate come Cina, Europa e Nord America.

Questi aumenti non sono banali. Con un GWP elevato e una lunga durata, ogni chilogrammo aggiuntivo di HFC-125 contribuisce ad aumentare la forzatura radiativa, intensificando così il riscaldamento globale. I dati satellitari offrono quindi un chiaro segnale d’allarme: è urgente ridurre le emissioni di questo gas.

Una sfida globale: come limitare l’impatto dell’HFC-125?

Di fronte all’aumento delle emissioni di HFC-125, gli sforzi internazionali mirano a limitarne l’impatto sul clima. Il Protocollo di Montreal, inizialmente pensato per proteggere lo strato di ozono, ha consentito la graduale eliminazione dei CFC e degli HCFC. Con l’emendamento Kigali, adottato nel 2016, la comunità internazionale si è impegnata a eliminare gradualmente gli HFC, compreso l’HFC-125, a causa del loro elevato potenziale di riscaldamento globale (GWP). I paesi sviluppati e quelli in via di sviluppo stanno avanzando a ritmi diversi, riflettendo le rispettive capacità.

Tuttavia, la riduzione dell’uso dell’HFC-125 rimane complessa. Questo gas è essenziale in applicazioni critiche come la refrigerazione, il condizionamento dell'aria e l'antincendio. Le alternative, come l’ammoniaca, gli idrocarburi o il biossido di carbonio, sebbene efficaci e a basso GWP, presentano sfide. Spesso richiedono investimenti elevati, infrastrutture specifiche e possono sollevare problemi di sicurezza o adattabilità.

Per limitare l’impatto dell’HFC-125, sono essenziali tre approcci complementari:

• Preferire alternative a basso GWP : Incoraggiare il loro sviluppo e ridurne i costi attraverso incentivi finanziari e norme tecniche adeguate.
• Rafforzare la regolamentazione e la sorveglianza : Le misurazioni satellitari consentono di identificare e quantificare le emissioni, rendendo le politiche più mirate ed efficaci.
• Sensibilizzare e collaborare a livello internazionale : I paesi ricchi devono sostenere gli sforzi delle economie emergenti attraverso il trasferimento tecnologico e il finanziamento del clima.

La crescente domanda di sistemi di raffreddamento, in particolare nei paesi caldi, rende urgente un’azione. Solo una combinazione di innovazione, regolamentazione e solidarietà consentirà di ridurre le emissioni di HFC-125, limitandone al tempo stesso l’impatto sul clima.

Fonte: Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer