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Atmosphärenchemie: FCKW-Ersatz versauerte Regen

Erdatmosphäre
Organische Säuren wie Essigsäure oder Oxalsäure sind in der Atmosphäre an der Bildung von schädlichen Aerosolen und saurem Regen beteiligt. Doch nach wie vor ist der Ursprung dieser Verbindungen in der Lufthülle teilweise ungeklärt. Chemiker haben jetzt eine mögliche Quelle identifiziert. Demnach entstehen die schädlichen Moleküle aus vermeintlich umweltfreundlichen Ersatzstoffen für die ozonschädigenden Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW).

Seitdem klar ist, dass FCKW für den Abbau der Ozonschicht verantwortlich sind, werden diese Chemikalien überall auf der Welt durch vermeintlich weniger problematische Stoffe ersetzt. Dazu gehören die als Übergangslösung zugelassenen Hydrochlorfluorkohlenstoffe (HCFC), die chemisch mit den FCKW verwandt sind und ähnlich günstige Eigenschaften haben, die Ozonschicht aber weniger angreifen.

Dafür beeinflussen sie die Atmosphärenchemie in anderer Weise negativ, wie Forscher um Jeffrey Gaffney von der University of Arkansas herausfanden. Die Chemiker berechneten am Computer die möglichen Reaktionen der HCFC in der Atmosphäre. Da diese Verbindungen weniger stabil sind als FCKW, werden sie zuerst zu sauerstoffhaltigen Zwischenprodukten oxidiert. Ihr weiteres Schicksal ist jedoch unerwartet. Statt von den aggressiven Sauerstoffradikalen der Atmosphäre zu Kohlendioxid oder Kohlenmonoxid zersetzt zu werden, lagern sich nach den Berechnungen die permanent in geringer Konzentration in der Atmosphäre vorhandenen Hydroxylradikale an diese Zwischenprodukte an, wobei die freien Karbonsäuren entstehen.

Zwar ist der weltweite Ausstieg aus der Produktion von HCFC seit 2007 beschlossene Sache, doch bis 2020 dürfen die Substanzen noch in der Technik und Produktion zum Einsatz kommen, in einigen Entwicklungsländern sogar bis 2030. Die beteiligten Wissenschaftler hoffen allerdings, dass die Lektion schon jetzt gelernt wird Atmosphärenchemie FCKW-Ersatz versauerte Regen Organische Säuren wie Essigsäure oder Oxalsäure sind in der Atmosphäre an der Bildung von schädlichen Aerosolen und saurem Regen beteiligt. Doch nach wie vor ist der Ursprung dieser Verbindungen in der Lufthülle teilweise ungeklärt. Chemiker haben jetzt eine mögliche Quelle identifiziert. Demnach entstehen die schädlichen Moleküle aus vermeintlich umweltfreundlichen Ersatzstoffen für die ozonschädigenden Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW). Seitdem klar ist, dass FCKW für den Abbau der Ozonschicht verantwortlich sind, werden diese Chemikalien überall auf der Welt durch vermeintlich weniger problematische Stoffe ersetzt. Dazu gehören die als Übergangslösung zugelassenen Hydrochlorfluorkohlenstoffe (HCFC), die chemisch mit den FCKW verwandt sind und ähnlich günstige Eigenschaften haben, die Ozonschicht aber weniger angreifen. Dafür beeinflussen sie die Atmosphärenchemie in anderer Weise negativ, wie Forscher um Jeffrey Gaffney von der University of Arkansas herausfanden. Die Chemiker berechneten am Computer die möglichen Reaktionen der HCFC in der Atmosphäre. Da diese Verbindungen weniger stabil sind als FCKW, werden sie zuerst zu sauerstoffhaltigen Zwischenprodukten oxidiert. Ihr weiteres Schicksal ist jedoch unerwartet. Statt von den aggressiven Sauerstoffradikalen der Atmosphäre zu Kohlendioxid oder Kohlenmonoxid zersetzt zu werden, lagern sich nach den Berechnungen die permanent in geringer Konzentration in der Atmosphäre vorhandenen Hydroxylradikale an diese Zwischenprodukte an, wobei die freien Carbonsäuren entstehen. Zwar ist der weltweite Ausstieg aus der Produktion von HCFC seit 2007 beschlossene Sache, doch bis 2020 dürfen die Substanzen noch in der Technik und Produktion zum Einsatz kommen, in einigen Entwicklungsländern sogar bis 2030. Die beteiligten Wissenschaftler hoffen allerdings, dass die Lektion schon jetzt gelernt wird – und die nächsten Ersatzstoffe sorgfältiger geprüft werden, bevor die Industrie Milliarden in ihre Vermarktung investiert. (lf)
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