Refrigerantes: Breve ojeada a la Historia

Breve ojeada a la Historia:

tres pioneros

  Rolando Delgado Castillo

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Dobson: Pionero en la determinación del ozono atmosférico

 

Gordon Miller Bourne Dobson (1889 - 1976) fue un experimentador ingles que dedicó buena parte de su vida a la observación y el estudio del ozono atmosférico. 

 

Sus estudios en la Universidad de Oxford se iniciaron en la década del 20, y  pronto comprobaría que el perfil de la temperatura por encima de la tropausa no era constante como sugería el propio nombre de estratosfera sino que había una región donde la temperatura sustancialmente se incrementaba. Dobson infirió correctamente que la causa del calentamiento de la estratosfera estaba relacionada con la absorción de la radiación solar ultravioleta por el ozono, y decidió construir un equipo para hacer mediciones de las cantidades de ozono y su variabilidad.  

El primer espectrómetro estuvo listo en el verano de 1924 y las mediciones regulares obtenidas a lo largo del 1925 establecieron las características principales de la variación estacional del ozono, el máximo en la primavera y el mínimo hacia el otoño, y también demostró la estrecha  correlación entre la cantidad de ozono y las condiciones meteorológicas en la alta troposfera y la baja estratosfera. 

 

A fines de 1929, Dobson y sus colaboradores habían extendido una red de equipos que permitió  establecer las regularidades mas generales entre la variación de la cantidad de ozono con la latitud y la estación. Desde inicios de los años 30, Dobson se convirtió en un científico preocupado por la polución atmosférica y desde 1934  bajo su dirección se desarrollaron métodos fiables para las mediciones de los humos y nieblas, materia depositada y dióxido de azufre.

 

Después de la II Guerra Mundial, la Comisión Internacional de Ozono, fundada en 1948 por la Unión Internacional de Geodesia y Geofísica, organizó el trabajo internacional sobre el ozono. A fines de 1956, en el Año Internacional de la Geodesia y Geofísica no menos de 44 nuevos espectrómetros fueron distribuidos a través del mundo. El resultado mas interesante devenido de esta política de mediciones sistemáticas fue el descubrimiento de la variación anual del ozono en la Bahía de Halley en la Antártica que mostró un repentino incremento en Noviembre, muy diferente del comportamiento en el hemisferio norte.    

 


 

Dobson se retiró de la Universidad en 1950 como profesor activo y luego en 1956 como asesor, pero continuó trabajando sobre el ozono a lo largo de sus años de retiro. Su último artículo fue escrito en 1973, 62 años después de su primera publicación en este campo, y su última observación del ozono atmosférico la hizo un día antes de tener el ataque cardiaco del cual murió seis semanas después.

 

 


 

Reference:

Oxford University (2003):  Short Biography of  G.M.B. Dobson

http://www-atm.physics.ox.ac.uk/user/barnett/ozoneconference/dobson.htm


 

 

 

Invenciones y Necesidades: Thomas Midgley Jr. (1889 – 1944)

 

Una curiosa coincidencia de dos aportaciones significativas en el momento en que se produjeron sus descubrimientos, y que más tarde la humanidad ha tenido que lamentar profundamente se da en el ingeniero mecánico estadounidense, formado de manera autodidacta en la química, Thomas Midgley Jr. (1889 – 1944). Este caso representa una referencia obligada para demostrar la necesidad de evaluar el eventual impacto de cualquier nueva tecnología que exija el masivo empleo de los productos químicos.

 

Midgley se enfrentó en la segunda década del siglo a dos problemas planteados por la pujante industria estadounidense. Por una parte la actividad del transporte demandaba la elevación de la eficiencia de las gasolinas reduciendo la detonación irregular que se producía durante el funcionamiento del motor. La idea que guió a Midgley suponía que el empleo de ciertos aditivos actuaría como antidetonante. Primero a prueba de ensayo y error y luego siguiendo ciertas tendencias en la tabla periódica, encontró en 1921, mientras trabajaba en el laboratorio de investigaciones de la General Motors, que el plomo tetraetilo era un antidetonante ideal. Dos años después era comercializada la gasolina etilada en Estados Unidos [11]. Los problemas de su toxicidad no fueron debidamente evaluados y la contaminación se extendió durante más de 60 años, resultando imposible una evaluación objetiva del impacto que pudo causar sobre todo en la población infantil, en la cual el plomo puede causar retrasos en el desarrollo, trastornos de la memoria y problemas en la audición.

 

Un segundo problema se levantaba con las sustancias que se empleaban como refrigerantes en la década del 20 (amoníaco, dióxido de azufre y cloruro de metilo). Entre las cualidades indeseables presentadas por estas sustancias, sobre todo para la expansión de la refrigeración doméstica, se encontraban la toxicidad e inflamabilidad.

 

No pocos accidentes dramáticos se produjeron por las fugas de las unidades de refrigeración en los hogares, sobre todo en el horario nocturno. Buscando un buen sustituto para estos refrigerantes Midgley desarrolló el tetrafluormetano y el diclorodifluormetano (mas tarde llamado freón).

 


En 1930 Thomas Midgley demostró ante la American Chemical Society las seguras propiedades físicas del freón inhalando profundamente el nuevo gas y exhalando hacia la llama de una vela, la cual se apagó. Quedaba demostrado que el producto no era tóxico ni tampoco inflamable. La generación de los refrigerantes ideales estaba en manos de los fabricantes. Nuevas aplicaciones se encontraron para los clorofluorcarbonos, entre ellas las de actuar como propulsores de todo tipo de aerosol comercial. Un nuevo peligro se cernía sobre una de las sustancias protectoras que la naturaleza había creado propiciando el desarrollo de la vida en el planeta. MIdgley a los 51 años contrajo la polio y quedo severamente afectado. Como inventor desarrollo un complejo mecanismo de ayuda a su discapacidad. Accidentalmente, murio victima de su propio invento, 4 años después, estrangulado. 

 


Referencias:

 

Bellis Mary (2005): The History of Freon. http://inventors.about.com/library/inventors/blfreon.htm

 

US Hall of Fame (2002): Thomas Midgley Jr.

http://www.invent.org/hall_of_fame/193.html

 


 

 

 

Mario J. Molina, el Premio Nobel que un día abandonó la investigación en el campo del láser atemorizado de que pudiera ser empleado para el desarrollo de nuevas armas. 

 

 

Cuatro décadas más tarde de la patente de Midgley por conceptos de nuevos refrigerantes clorofluorcarbonados, los científicos de la Universidad de California, Irvine, F. Sherwood (1927- ) y el mexicano – estadounidense Mario Molina (1943- )  determinaron, luego de un exhaustivo estudio, que los clorofluorcarbonos empleados masivamente como propulsores en todo tipo de “spray” y como refrigerantes, tienen potencial para destruir la capa de ozono. Y en efecto, en años recientes, se ha confirmado el enrarecimiento de la capa de ozono en diferentes latitudes del planeta.

 

Este adelgazamiento ocasiona un aumento de los niveles de la radiación ultravioleta dura que penetra en la atmósfera e incide sobre la superficie del planeta. La radiación ultravioleta filtrada puede ser responsable del incremento de la frecuencia del cáncer en la piel observada en los países nórdicos, la elevación del padecimiento de trastornos de la visión, así como la disminución del plancton marino, primer eslabón en la cadena alimentaria de los peces.

 

La importancia concedida a estos problemas por la comunidad científica se expresa en el premio Nóbel otorgado de forma compartida a Sherwood, Molina y al químico holandés Paul Crutzen (1933- ) en 1995. Crutzen había señalado que el óxido de nitrógeno podía provocar la degradación de la capa de ozono estratosférico, ya que al desencadenar un mecanismo en cadena, una baja concentración del óxido de nitrógeno se traduciría en un significativo consumo del ozono.


 

El mexicano – estadounidense, Mario J. Molina, Premio Nóbel de Química en 1995, confiesa en su autobiografía que durante sus primeros años en Berkeley  sintió un profundo rechazo a la posibilidad de emplear los  láser químicos de alta potencia para producir armas.  Deseaba por entonces dedicarse a una investigación que fuera útil a la sociedad, y lo logró. El 28 de junio de 1974 publicó, junto a su asesor F. Sherwood Rowland, en la Revista Nature un primer informe alertando a la comunidad científica y a la opinión pública de los peligros en que se encontraba la capa estratosférica de ozono.

Imagen: © The Nobel Foundation

 


 

En 1976 el Programa de Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) llama a una Conferencia Internacional para discutir una respuesta internacional al problema del ozono.

 

En 1985 se firma en Austria “La Convencion de Viena para la protección de la capa de ozono pero esta no se acompaña de un protocolo vinculante.  Dos años mas tarde en Canada se  firma “Protocolo de Montreal sobre las sustancias que degradan la capa de ozono”. Este protocolo, legalmente vinculante, es aprobado por 24 países, estando Canada entre los países firmantes.

 

Sucesivos encuentros han sido aupiciados por la ONU para discutir y tomar medidas de acuerdo con los informes de los expertos sobre el efecto de la degradacion de la capa de ozono.

 

Referencias:

 

 

Molina Mario J. (1995): Autobiography. (en español) http://nobelprize.org/chemistry/laureates/1995/molina-autobio.html

 

Environment Canada’s WWW site (2002): Stratospheric Ozone Action: An Historical Overview.

http://www.ec.gc.ca/ozone/docs/UO/Timeline/EN/timeline.cfm

 

PNUMA (2000): Protocolo de Montreal. ( En su forma ajustada y o enmendada en Montreal 1987, Londres, 1990, Copenhague, 1992, Viena, 1995, Montreal, 1997, Beijing, 1999).

http://www.unep.org/ozone/pdfs/Montreal-Protocol-Booklet-sp.doc

 

 

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