Un nuovo studio dimostra che l’HFC-23 (CF3H) non si forma durante la decomposizione di HFO e HCFO nella troposfera

Da www.fluorocarbons.com:
La maggior parte degli HFO e HCFO si decompongono nell’atmosfera tramite un prodotto intermedio che poi si scompone ulteriormente in acido fluoridrico (HF) e anidride carbonica (CO₂). La scomposizione del prodotto intermedio (CF₃CHO, meglio noto come trifluoroacetaldeide) è stata studiata già negli anni ’90. Nel 2021 era stato ipotizzato che CF₃CHO si scomponesse producento quantità significative di una sostanza ad alto potenziale di riscaldamento globale, HFC-23 (CF 3 H). Ora è stato dimostrato che questo non è corretto. Un nuovo lstudio, pubblicato nel 2022, dimostra che l’HFC-23 (CF₃H) NON si forma durante la decomposizione di HFO e HCFO nella troposfera. Ciò supporta alcuni studi precedenti, incluso quello del 2006, per il quale la formazione di CF3H non dipende da CF₃HO.

HFO e HCFO che contengono il gruppo CF₃CH= (ad esempio HFO-1234zeE, HFO-1336mzzE, HFO-1336mzzZ e HCFO-1233zdE) si scompongono nella troposfera per produrre CF₃CHO (trifluoroacetaldeide) come prodotto intermedio. CF₃CHO viene quindi sottoposto a fotolisi nella troposfera formando CO₂ e HF. Di conseguenza, i prodotti di degradazione troposferica finali degli HFO e HCFO contenenti la frazione CF₃CH= sono CO₂ e HF, nel caso degli HFO, e CO₂ , HF e HCl nel caso degli HCFO.

Le prime indagini (disponibili qui e qui) avevano già concluso che la formazione di CF₃H non dipende dalla fotolisi di CF₃CHO nella troposfera. Tuttavia, un recente articolo (non sottoposto a peer review) aveva ipotizzato che il CF₃H si formi con rese dell’11,0 ± 5,5 % dalla fotolisi atmosferica di CF₃CHO a 308 nm (una lunghezza d’onda rilevante per la troposfera e corrispondente al massimo assorbimento di UV del CF₃CHO). Questo è stato ampiamente riportato e ha indotto ulteriori indagini per stabilire se CF₃H si sia effettivamente formato nella troposfera dalla fotolisi di CF₃CHO.

Uno studio sperimentale recentemente pubblicato e sottoposto a peer review, intitolato “Fotolisi troposferica di CF₃CHO”, conclude che “Nessuna formazione di CF₃H e HFC-23 è stata osservata in nessuna delle condizioni sperimentali e un stabilito un limite superiore stimato per la resa di HFC-23 dello 0,3%. I nostri risultati sono in contraddizione con quelli pubblicati più di recente, che affermavano di aver osservato l’HFC-23 e che ha creato molto dibattito nella comunità scientifica. Questo è il primo studio sulla fotolisi UV a banda larga di CF 3 CHO, combinata con il rilevamento FTIR di CF 3 H“.

Questi esperimenti sono rigorosi e i risultati sono particolarmente significativi: “I nostri dati non mostrano una produzione rilevabile di CF₃H durante la fotolisi troposferica di CF₃CHO (<0,3%). I diluenti (aria, N₂ e O₂ ), le pressioni (100-700 Torr) e gli UV a banda larga (lunghezze d’onda di 290-400 nm) utilizzati nel presente lavoro sono condizioni sperimentali direttamente rilevanti per la fotolisi troposferica di CF 3 CHO, cioè per i processi fotochimici che avvengono nell’atmosfera dalla superficie al di sotto della tropopausa (0-15 km di altitudine).” La troposfera è il punto in cui gli HFO e gli HCFO si degradano nel giro di giorni o settimane.

Questi risultati confermano che gli HFO e gli HCFO sono sostanze a bassissimo GWP che danno un contributo importante alla fornitura di applicazioni sicure ed efficienti dal punto di vista energetico e alla riduzione delle emissioni complessive di gas serra.