ازن نوعی اکسیژن است که در استراتوسفر و در حدود 12-50 کیلومتری زمین یافت می شود. بیشترین غلظت این ماده در فاصله حدود 23 کیلومتری سطح است. ازن در سال 1873 توسط دانشمند آلمانی Schönbein کشف شد. پس از آن ، این اصلاح اکسیژن در سطح و در جو فوقانی پیدا شد. به طور کلی ، ازن از مولکول های اکسیژن سه گانه تشکیل شده است. در شرایط عادی این گاز آبی با رایحه مشخص است. تحت عوامل مختلف ، ازن به مایع نیل تبدیل می شود. وقتی سخت می شود ، رنگ آبی عمیقی به خود می گیرد.
ارزش لایه ازن در این واقعیت نهفته است که مانند نوعی فیلتر عمل می کند و مقدار مشخصی از اشعه ماوراrav بنفش را جذب می کند. از زیست کره و افراد در برابر تابش مستقیم خورشید محافظت می کند.
دلایل کاهش ازن
برای قرنهای متمادی مردم از وجود ازن بی اطلاع بودند ، اما فعالیت آنها تأثیر مخربی بر وضعیت جو داشت. در حال حاضر ، دانشمندان در مورد مشکلی مانند سوراخ های ازن صحبت می کنند. کاهش اکسیژن به دلایل مختلفی رخ می دهد:
- پرتاب موشک و ماهواره به فضا ؛
- عملکرد حمل و نقل هوایی در ارتفاع 12-16 کیلومتری ؛
- انتشار فریون به هوا.
عمده تخریب ازن
بزرگترین دشمنان لایه اصلاح اکسیژن ترکیبات هیدروژن و کلر هستند. این به دلیل تجزیه فریون ها است که به عنوان سمپاش استفاده می شود. در یک درجه حرارت خاص ، آنها قادر به جوشیدن و افزایش حجم هستند ، که برای تولید انواع آئروسل مهم است. از فریون ها اغلب برای انجماد تجهیزات ، یخچال ها و واحدهای خنک کننده استفاده می شود. وقتی فریون ها به هوا می رسند ، کلر در شرایط جوی از بین می رود و در نتیجه ازن به اکسیژن تبدیل می شود.
مشکل تخریب ازن مدتها پیش کشف شده بود ، اما در دهه 1980 دانشمندان زنگ خطر را به صدا درآوردند. اگر ازن در جو به میزان قابل توجهی کاهش یابد ، زمین دمای طبیعی خود را از دست می دهد و خنک شدن را متوقف می کند. در نتیجه تعداد زیادی اسناد و موافقت نامه ها در کشورهای مختلف برای کاهش تولید فرون امضا شد. علاوه بر این ، جایگزینی برای فریون اختراع شد - پروپان-بوتان. با توجه به پارامترهای فنی ، این ماده عملکرد بالایی دارد ، می توان از آن در جایی که فریون استفاده می شود استفاده کرد.
امروزه مشکل تخریب لایه ازن بسیار فوری است. با وجود این ، استفاده از فن آوری ها با استفاده از فریون همچنان ادامه دارد. در حال حاضر ، مردم در حال فکر کردن در مورد چگونگی کاهش میزان انتشار فریون هستند ، آنها به دنبال جایگزین هایی برای حفظ و بازیابی لایه ازن هستند.
روش های کنترل
از سال 1985 اقداماتی برای محافظت از لایه ازن انجام شده است. اولین قدم ، ایجاد محدودیت در انتشار فریون بود. بعلاوه ، دولت کنوانسیون وین را تصویب کرد که مفاد آن برای محافظت از لایه ازن بود و شامل موارد زیر بود:
- نمایندگان کشورهای مختلف توافق نامه همکاری در مورد مطالعه فرآیندها و موادی را که بر لایه ازن تأثیر می گذارند و تغییرات آن را تحریک می کنند ، تصویب کردند.
- نظارت سیستماتیک بر وضعیت لایه ازن ؛
- ایجاد فناوری ها و مواد منحصر به فرد که به حداقل رساندن آسیب های ایجاد شده کمک می کند.
- همکاری در زمینه های مختلف توسعه اقدامات و کاربرد آنها و همچنین کنترل فعالیتهایی که باعث ایجاد سوراخ های ازن می شوند.
- انتقال فناوری و دانش به دست آمده.
طی دهه های گذشته پروتکل هایی به امضا رسیده است که طبق آن تولید فلوروکلرو کربن باید کاهش یابد و در بعضی موارد کاملاً متوقف شود.
مشکل ترین استفاده از محصولات ازن سازگار در تولید تجهیزات تبرید بود. در این دوره ، یک "بحران فریون" واقعی آغاز شد. علاوه بر این ، توسعه به سرمایه گذاری های مالی قابل توجهی نیاز داشت ، که نمی تواند کارآفرینان را ناراحت کند. خوشبختانه ، یک راه حل پیدا شد و تولیدکنندگان به جای فرون ها شروع به استفاده از مواد دیگر در آئروسل ها کردند (یک پیشرانه هیدروکربنی مانند بوتان یا پروپان). با این حال امروزه استفاده از تاسیساتی که قادر به استفاده از واکنشهای شیمیایی گرمازا هستند و گرما را جذب می کنند معمول است.
همچنین می توان با کمک یک واحد نیروگاه NPP جو را از محتوای فریون پاک کرد (طبق گفته فیزیکدانان) ظرفیت آن باید حداقل 10 گیگاوات باشد. این طرح به عنوان یک منبع انرژی عالی عمل خواهد کرد. پس از همه ، شناخته شده است که خورشید فقط در یک ثانیه قادر به تولید حدود 5-6 تن ازن است. با افزایش این شاخص با کمک واحدهای قدرت می توان به تعادل بین تخریب و تولید ازن رسید.
بسیاری از دانشمندان ایجاد "کارخانه ازن" را که باعث بهبود وضعیت لایه ازن می شود ، مصلحت می دانند.
علاوه بر این پروژه ، موارد دیگری نیز وجود دارد ، از جمله تولید ازن به طور مصنوعی در استراتوسفر یا تولید ازن در جو. عیب اصلی همه ایده ها و پیشنهادها هزینه بالای آنها است. خسارات زیاد مالی پروژه ها را به پس زمینه سوق می دهد و برخی از آنها هنوز محقق نشده اند.
