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

Terwijl de ozonlaag zich op een herstelpad bevindt, wetenschappers hebben onverwacht hoge emissies van CFC-11 en CFC-12 gevonden, het verhogen van de mogelijkheid van productie van de verboden chemicaliën die in strijd zou kunnen zijn met het historische wereldwijde verdrag. Emissies van CFC-11 vertoonden zelfs een stijging rond 2013 die voornamelijk is terug te voeren op een bron in het oosten van China. Nieuwe gegevens suggereren dat China nu de illegale productie van de chemische stof heeft tegengegaan, maar de emissies van CFC-11 en 12-emissie zijn nog steeds groter dan verwacht.

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

Het blijkt dat er grote banken zijn van zowel CFC-11 als CFC-12. De banken lekken deze chemicaliën langzaam uit in concentraties die, indien niet aangevinkt, zou het herstel van het ozongat met zes jaar vertragen en het equivalent van 9 miljard ton koolstofdioxide aan de atmosfeer toevoegen - een hoeveelheid die vergelijkbaar is met de huidige toezegging van de Europese Unie in het kader van de VN-overeenkomst van Parijs om de klimaatverandering te verminderen.

"Waar deze CFC-banken zich ook bevinden, we moeten overwegen om ze zo verantwoordelijk mogelijk te herstellen en te vernietigen, " zegt Susan Salomon, de Lee en Geraldine Martin hoogleraar milieustudies aan het MIT, wie is co-auteur van de studie. "Sommige banken zijn gemakkelijker te vernietigen dan andere. voordat je een gebouw afbreekt, u kunt zorgvuldige maatregelen nemen om het isolatieschuim terug te winnen en op een stortplaats te begraven, de ozonlaag helpen sneller te herstellen en misschien een deel van de opwarming van de aarde wegnemen als een geschenk aan de planeet."

Het team identificeerde ook een onverwachte en omvangrijke bron van een andere ozonafbrekende chemische 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 vervaardiging van andere chemische stoffen. Men dacht dat chemische fabrieken de CFC-113 zouden gebruiken zonder veel lekkage, en dus mocht het gebruik van de chemische stof als grondstof worden voortgezet.

Echter, de onderzoekers ontdekten dat CFC-113 in de atmosfeer wordt uitgestoten, met een snelheid van 7 miljard gram per jaar - bijna zo groot als de piek in CFC-11, wat neerkwam op ongeveer 10 miljard gram per jaar.

"Een paar jaar geleden, de wereld raakte erg van streek door 10 gigagram CFC-11 die er niet hoorde te zijn, en nu zien we 7 gigagram CFC-113 die er niet hoorde te zijn, " zegt hoofdauteur van de studie en MIT-afgestudeerde student Megan Lickley. "De twee gassen zijn vergelijkbaar wat betreft hun ozonafbraak en het broeikaseffect. Dit is dus een belangrijk probleem."

De studie verschijnt in Natuurcommunicatie . 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 voor het schatten van de omvang van CFC-banken over de hele wereld.

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

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

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

De tweede methode is een bottom-up benadering, die door de industrie gerapporteerde waarden van de productie en verkoop van CFK's gebruikt 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, en rapportage op land- en sectorniveau van de productie en verkoop van CFK's in verschillende toepassingen.

"We laten ook toe dat er wat onzekerheden zijn, omdat er meldingsfouten kunnen zijn uit verschillende landen, wat helemaal niet verwonderlijk zou zijn, "zegt Solomon. "Dus het is een veel betere kwantificering van de grootte 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 te zijn dan eerdere schattingen. Het team ontdekte dat de hoeveelheid CFC 11 en 12 die in banken is opgeslagen ongeveer 2,1 miljoen ton is - een hoeveelheid die het herstel van ozon met zes jaar zou vertragen als het in de atmosfeer zou komen. Deze CFC-bank is ook gelijk aan ongeveer 9 miljard ton koolstofdioxide in termen van effect op klimaatverandering.

interessant, de hoeveelheid zowel CFC-11 als CFC-12 die door deze banken wordt uitgestoten, is voldoende om de recent waargenomen emissies in beide gassen te verklaren.

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

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

Een "opportunity lost"-scenario beschouwt wat er zou zijn gebeurd als alle banken in 2000 waren vernietigd - het jaar waarin veel ontwikkelde landen overeenkwamen de CFC-productie geleidelijk af te bouwen. Als dit scenario zich had afgespeeld, de maatregel zou tussen 2000 en 2020 het equivalent van 25 miljard ton koolstofdioxide hebben bespaard, en er zouden nu geen CFK-emissies meer zijn van deze banken.

Een tweede scenario voorspelt de uitstoot van CFK's in de atmosfeer als alle banken in 2020 worden hersteld en vernietigd. Dit scenario zou het equivalent van 9 miljard ton koolstofdioxide in de atmosfeer besparen. Als deze banken vandaag vernietigd zouden worden, het zou ook helpen de ozonlaag zes jaar sneller te herstellen.

"In 2000 hebben we een kans verloren, wat echt triest is, "zegt Solomon. "Dus laten we het niet nog een keer missen."