science >> Wetenschap >  >> Natuur

Bescherming voor de ozonlaag - suikermoleculen binden schadelijke CFK's

Wereldwijde uitdagingen beslaan augustus 2018. Credit:tijdschriften:D. Ryvlin, de heer Girschikofsky, D. Schollmeyer, R. Hellmann, SR Waldvogel, Wereldwijde uitdagingen 2018, 2, 1800057. https://doi.org/10.1002/gch2.201800057

Onderzoekers van Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) en Aschaffenburg University of Applied Sciences zijn erin geslaagd een doorbraak te maken als het gaat om het omgaan met de extreem ozonafbrekende chloorfluorkoolstof Freon 11. Hun bevindingen kunnen een belangrijke bijdrage leveren aan de bescherming van de bedreigde ozonlaag.

Freon 11 is een chloorfluorkoolstof (CFK). Deze stoffen werden vroeger gebruikt, onder andere, als koelmiddel in koelkasten en als schuimmiddel voor polyurethaanschuim. In de jaren zeventig realiseerden wetenschappers zich dat CFK's de beschermende ozonlaag in de bovenste atmosfeer aantasten en ook verantwoordelijk waren voor het ontstaan ​​van het ozongat. In aanvulling, Freon 11 is 4, 750 keer krachtiger dan koolstofdioxide als broeikasgas, bovendien bijdragen aan de opwarming van de aarde.

Hoewel het Montreal Protocol de productie van en de handel in deze CFK eind jaren tachtig verbood, het wordt vandaag de dag nog steeds vrijgegeven wanneer koelkasten worden gerecycled en wordt zelfs op de zwarte markt verhandeld. De ozonafbrekende stof is onlangs ook onderwerp geweest van herhaaldelijke wetenschappelijke en media-aandacht. Een studie gepubliceerd in het tijdschrift Natuur meldde een alarmerende herhaling en een sterke toename van de wereldwijde release van Freon 11, die de auteurs konden toeschrijven aan de grootschalige illegale productie en het gebruik van deze stof in Chinese polyurethaanschuimfabrieken. In staat zijn om Freon 11 in een vroeg stadium effectief te adsorberen en te detecteren, het lijkt erop, is dus belangrijker dan ooit. "Als we kunnen leren veilig om te gaan met deze milieubelastende stof, het zou niet alleen van groot wetenschappelijk belang zijn, maar ook, en bovenal, een kwestie van wereldwijd voordeel, " benadrukte professor Siegfried Waldvogel van JGU, corresponderende auteur van de studie.

Duurzame en milieuvriendelijke methode om Freon 11 . te binden

In hun artikel in het tijdschrift Wereldwijde uitdagingen , de wetenschappers uit Mainz en Aschaffenburg beschrijven een methode om Freon 11 in de lucht en in de vloeibare fase effectief te binden met behulp van gemodificeerde cyclische suikermoleculen, d.w.z., een stof genaamd methyl-gesubstitueerde α-cyclodextrine. Dit zou het vrijkomen van het milieubelastende schuimmiddel in de atmosfeer voorkomen, waar het bovendien het vermogen van de stratosfeer om te beschermen tegen UV-straling schaadt. Het proces van Freon 11-binding is omkeerbaar en het adsorberende medium kan onder gecontroleerde omstandigheden volledig worden geregenereerd. Het teruggewonnen materiaal kan ook worden hergebruikt. Dit maakt het proces een duurzame en milieuvriendelijke methode om deze uiterst ozonafbrekende stof te binden, een methode die gemakkelijk kan worden toegepast wanneer oude koelkasten worden afgedankt, bijvoorbeeld.

In aanvulling, de onderzoeksteams in Mainz en Aschaffenburg hebben dit concept kunnen omzetten naar een optisch sensorapparaat, waardoor het mogelijk is om lage concentraties Freon 11 snel en betrouwbaar te detecteren.