Evaluación del impacto atmosférico de CF3(CF2)x=0-5 CH=CH2: potenciales sustitutos de CFCS

Los CFCs (clorofluorocarbonos) son los principales responsables de la destrucción del ozono estratosférico. Por este motivo, el Protocolo de Montreal (1987) implantó una serie de medidas para controlar y reducir las emisiones de CFCs a la atmósfera y sustituirlos por otros gases menos perjudiciales para el medioambiente. La primera generación de sustitutos de CFCs fueron los hidroclorofluorocarbonos (HCFCs), que al poseer átomos de hidrogeno en su estructura reaccionan más rápidamente con los oxidantes troposféricos, reduciéndose el número de moléculas que son transportadas a la estratosfera. No obstante, al contener átomos de cloro siguen siendo especies capaces de degradar el ozono estratosférico. Para solucionar este problema se propuso la utilización de gases sin átomos de cloro, los HFCs. Sin embargo, este tipo de compuestos permanecen largos periodos de tiempo en la atmósfera, favoreciendo su acumulación en la misma. Los enlaces C-F presentes en estos compuestos absorben de manera eficaz la radiación infrarroja emitida por la Tierra, actuando como gases de efecto invernadero y contribuyendo al calentamiento global del planeta. En la cumbre de Kyoto (1997) se acordó un Protocolo en el que los países industrializados se comprometían a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero mientras se reemplazan por especies con menor impacto medioambiental. Así surgen especies como las olefinas fluoradas o hidrofluorolefinas (HFOs), que al incorporar un doble enlace C=C en su estructura, se incrementa la reactividad frente a los oxidantes troposféricos y sus tiempos de vida disminuyen notablemente. De esta manera se evita su acumulación en la atmósfera y se minimiza su contribución al calentamiento global del planeta. Los compuestos objeto de estudio en esta tesis doctoral pertenecen a la serie CF3(CF2)xCH=CH2 (x = 0, 1, 2, 3 y 5). Estos compuestos son candidatos para sustituir a la especie CF3CFH2 (HFC-134a) como refrigerantes en unidades de aire acondicionado portátiles, y para sustituir a las especies CF3CH2CHF2 (HFC-245fa) y CFCl2CH3 (HCFC-141b) como agentes de expansión en espumas de poliuretano. Sin embargo, antes de extender su uso en las aplicaciones citadas es de gran importancia evaluar el posible impacto atmosférico de estas especies. Para llevar a cabo dicha evaluación, se ha realizado un estudio fotoquímico en las regiones UV e IR, un estudio cinético con el principal agente oxidante diurno (radical OH) en función de la temperatura y la presión, y un estudio sobre la formación de aerosoles orgánicos secundarios bajo diferentes niveles de óxidos de nitrógeno. Finalmente, y a partir de los resultados experimentales obtenidos, se evalúa el impacto en la calidad del aire mediante la estimación del tiempo de vida atmosférico (?), el potencial de creación fotoquímica de ozono (POCP) y el potencial de calentamiento global (GWP)