Resumen de Fluoroalcoholes y fluoroaldehídos en la troposfera: cinética y fotoquímica en fase gaseosa mediante técnicas láser pulsadas
En el protocolo de Montreal (1989) se propuso el empleo de HCFCs (compuestos HidroCloroFluoroCarbonados) y HFCs (compuestos HidroFluoroCarbonados) como alternativas a los CFCs (compuestos CloroFluoroCarbonados), ya que poseen un menor poder de destrucción de ozono (ODP, del inglés Ozone Depletion Potential). Esto es debido a que se degradan con mayor rapidez en la troposfera, por lo que alcanzan en menor medida la estratosfera, y a que poseen menor número de átomos de cloro en su estructura. Sin embargo, los HCFCs y los HFCs contribuyen al calentamiento del planeta debido a los enlaces C-F que poseen y que absorben radiación infrarroja, es decir, poseen elevados potenciales de calentamiento global (GWP, Global Warming Potential). Es por ello que más recientemente se han propuesto otros sustitutos como los alcoholes fluorados.
El objetivo principal de esta tesis doctoral ha sido evaluar las implicaciones atmosféricas de los alcoholes fluorados CF3CH2CH2OH, CF3(CH2)2CH2OH, CF3CF2CH2OH y CHF2CF2CH2OH, así como de sus principales productos de degradación en la troposfera: los aldehídos fluorados CF3CH2CHO, CF3(CH2)2CHO y CF3CF2CHO, considerando para ello cuál es su contribución al calentamiento global, mediante la estimación de sus GWPs, y cuánto tiempo permanecen en la troposfera una vez emitidos, mediante la estimación de sus tiempos de vida medios troposféricos (¿).
En la estimación de los GWPs ha sido necesario determinar, a demás de ¿ para cada uno de los compuestos estudiados, sus secciones eficaces integradas de absorción en el infrarrojo, Sint. Estas se han obtenido a partir de los espectros de absorción en el infrarrojo registrados en este trabajo y empleando para ello la Ley de Lambert-Beer aplicada a bandas de absorción de 10 cm-1 en lugar de a números de onda concretos.
Por otra parte, la estimación de ¿ ha requerido conocer las constantes de velocidad de los dos procesos de degradación más importantes en la atmósfera: reacción con radical OH, kOH, y degradación fotoquímica, J. Para la determinación de kOH, se ha empleado la técnica absoluta de fotólisis láser pulsada por detección con fluorescencia inducida por láser (PLP-LIF, del inglés Pulsed Laser Photolysis-Laser Induced Fluorescence). Y en cuanto a la constante J, se ha estimado mediante el empleo de las secciones eficaces de absorción en el ultravioleta (¿¿) y los rendimientos cuánticos de fotólisis (¿¿), determinados ambos en esta tesis doctoral, así como utilizando el flujo de radiación solar actínica modelado por Madronich y Flocke (1999).
¿¿ han sido determinadas mediante espectroscopia de absorción UV, mientras que ¿¿ se han medido, tan sólo para los aldehídos fluorados, por PLP-FTIR, técnica que, además ha permitido determinar los productos generados tras la fotólisis. Además, en una estancia predoctoral realizada en la Universidad de Ciencias y Tecnologías de Lille se han determinado los rendimientos cuánticos de formación de CO y HCO (¿¿,CO y ¿¿,HCO) para esclarecer cuál es la vía de fotólisis mayoritaria. En este último caso se ha empleado la técnica PLP con detección por espectroscopia de absorción resuelta en el tiempo mediante un láser de diodo sintonizable (PLP-TDLAS, del inglés Pulsed Laser Photolysis- Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy).
Finalmente, se ha concluido en este trabajo que ¿ para estos compuestos fluorados son lo suficientemente bajos (¿ < 3 meses) como para que no sean transportados a la estratosfera, por lo que no afectarían a la capa de ozono. Además, los GWPs obtenidos son mucho menores que los de los correspondientes HFCs, por lo que su contribución al calentamiento global va a ser mucho menor. Es por ello que se puede decir que los fluoroalcoholes estudiados serían unos sustitutos adecuados para HFCs y HCFCs.
