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Antes de Thomas Midgley Jr. e seus colaboradores inventarem Freon em 1928, os refrigerantes mais comuns eram substâncias químicas perigosas, como dióxido de enxofre, cloreto de metila e amônia. Freon é uma combinação de vários clorofluorcarbonos, ou CFCs, que são tão quimicamente inertes que os engenheiros acreditavam ter encontrado um composto milagroso. Os CFCs são insípidos, inodoro, não inflamável e corrosivo, mas em 1974, dois cientistas alertaram que estão longe de ser inofensivos, e seus avisos foram confirmados em 1985.
A camada de ozônio
O oxigênio é o segundo gás mais abundante na atmosfera da Terra e existe principalmente como moléculas feitas de dois átomos de oxigênio. No entanto, o oxigênio pode se combinar em moléculas com três átomos, chamados ozônio. O ozônio próximo ao solo é poluente, mas na estratosfera superior, forma uma camada protetora ao redor do planeta que absorve a luz solar ultravioleta, protegendo assim toda a vida dos efeitos nocivos dessa radiação. A espessura dessa camada é medida em unidades Dobson (DU); um DU é um centésimo de milímetro na temperatura e pressão padrão. A camada de ozônio tem cerca de 300 a 500 DU de espessura, em média, o que equivale à espessura de dois centavos empilhados.
O efeito dos CFCs
Os cientistas começaram a perceber o potencial do cloro para interagir destrutivamente com o ozônio no início dos anos 1970, e Sherwood Rowland e Mario Molina alertaram para o perigo que os CFCs representavam para a camada de ozônio em 1974. Esse perigo é uma conseqüência direta do fato de que os CFCs - que contêm carbono, flúor e cloro - são tão inertes. Como elas não reagem com nada na atmosfera inferior, as moléculas de CFC acabam migrando para a atmosfera superior, onde a radiação do sol é intensa o suficiente para separá-las. Isso produz cloro livre - um elemento que é tudo menos inerte.
O efeito do cloro no ozônio
O processo pelo qual o cloro destrói o ozônio é duas etapas. Um radical de cloro, que é altamente reativo, retira o átomo de oxigênio extra de uma molécula de ozônio, formando monóxido de cloro e deixando uma molécula de oxigênio como produto da reação.O monóxido de cloro também é muito reativo, no entanto, e combina-se com outra molécula de ozônio para formar duas moléculas de oxigênio e deixar o átomo de cloro livre para iniciar o processo novamente. Um único átomo de cloro pode destruir milhares de moléculas de ozônio em temperaturas adequadamente frias. Essas temperaturas existem no Antártico e, em grau mais limitado, no Ártico, durante o inverno.
O buraco do ozônio
Os cientistas descobriram evidências de um buraco na camada de ozônio sobre a Antártida em 1985. Os governos mundiais reagiram rapidamente, alcançando um acordo em Montreal em 1987 para, até 2010, eliminar gradualmente o uso de CFC entre os países que assinaram. A espessura média da camada em um buraco de ozônio, que se desenvolve todos os anos durante a primavera antártica, é de cerca de 100 DU - a espessura de uma moeda de dez centavos. O maior buraco observado foi em 2006; tinha 76,30 milhões de quilômetros quadrados em área (29,46 milhões de milhas quadradas); nenhum buraco nos anos subsequentes, a partir de 2014, foi tão grande. O primeiro buraco de ozônio sobre o Ártico foi observado em 2011 após um inverno ártico incomumente frio.