Temná stránka dichlormethanu

Dichlormethan (DCM) je fantasticky užitečné rozpouštědlo. Dokáže rozpustit obrovské množství sloučenin, prošlehat je chromatografickými kolonami a pak je v mžiku odpařit.

Má však i svou temnou stránku. DCM již léta vyvolává obavy o zdraví: americká Agentura pro ochranu životního prostředí jej například hodnotí jako „pravděpodobný lidský karcinogen“. Nyní se objevily důkazy, že rostoucí koncentrace DCM v atmosféře může poškozovat ozónovou vrstvu Země. Ačkoli je dnes dopad relativně malý, růst emisí DCM by měl přimět výzkumné pracovníky, průmysl a tvůrce politik k naléhavým opatřením.

Varovné signály

Vyhlídka na zničení ozonové vrstvy volnými radikály z látek, jako jsou chlorofluorouhlovodíky (CFC), které se kdysi hojně používaly jako chladiva, byla natolik katastrofální, že se stala podnětem k uzavření nejúspěšnější mezinárodní dohody o životním prostředí na světě, Montrealského protokolu.

Protokol dohodnutý v roce 1987 stanovil časový plán postupného vyřazení CFC a dalších sloučenin ničících ozonovou vrstvu. Díky tomu se již podařilo snížit celkové množství organického chloru v atmosféře z maximálních 3660 částic na bilion na přibližně 3300 ppt v roce 2012.

Projekt Caribic zaznamenal za posledních deset let nárůst koncentrace DCM v atmosféře o přibližně 60 %

DCM není protokolem regulován. Jeho životnost v atmosféře je kratší než 6 měsíců a vědci se dříve domnívali, že se rozkládá dříve, než dosáhne stratosféry. Studie zveřejněná v červenci však naznačuje, že do atmosféry se každoročně dostává přibližně milion tun DCM a že část z něj skutečně může napadat ozonovou vrstvu.1 Vzhledem k tomu, že koncentrace DCM v přízemní vrstvě atmosféry roste přibližně o 8 % ročně, mohl by se do roku 2050 podílet až 30 % na množství chloru v nižších vrstvách atmosféry.

Nejedná se o první studii, která zvedá varovný prapor. Projekt nazvaný Caribic (civilní letectví pro pravidelný průzkum atmosféry na základě přístrojového kontejneru) zaznamenal za posledních deset let nárůst koncentrace DCM v atmosféře o přibližně 60 %. Velká část z toho pochází z Číny, která vypouští asi půl milionu tun DCM ročně2 , a Indie, kde se emise DCM od roku 1998 do roku 2008 více než zdvojnásobily.3

Překvapivě se severovýchodní Asie a Indie podílejí na celosvětové spotřebě DCM asi třemi čtvrtinami. Používá se především jako extrakční nebo procesní rozpouštědlo, ale je také surovinou pro výrobu difluormethanu, dalšího chladicího plynu, jehož výroba podle Programu OSN pro životní prostředí vzrostla mezi lety 2012 a 2015 o 23 %. Nemusíte být Sherlock Holmes, abyste si odvodili, že přinejmenším část DCM v atmosféře pochází ze závodů na výrobu difluormetanu.

Montrealské změny

Hrozbě ozonové vrstvy ze strany DCM je třeba čelit na několika frontách. Dobrým prvním krokem by bylo uznání, že tento problém existuje. Například Evropská asociace pro chlorovaná rozpouštědla ve své bílé knize o DCM uvádí, že “ nenarušuje ozonovou vrstvu. „4 Průmyslové skupiny by měly toto stanovisko přehodnotit ve světle důkazů o stavu atmosféry.

Chemický průmysl musí také snížit emise DCM. To by mělo zahrnovat větší transparentnost ohledně množství DCM používaného v jeho procesech a společný přístup k omezování emisí. Mohl by se poučit z příkladu farmaceutického průmyslu, který se aktivně zbavil DCM a zlepšil sdílení znalostí a osvědčených postupů prostřednictvím iniciativ, jako je kulatý stůl farmaceutického institutu ACS Green Chemistry Institute.5 Mezitím by místní kampaně na monitorování atmosféry v Indii a Číně pomohly lépe pochopit dopad DCM a určit zdroje emisí.

Zásadní roli by mohl sehrát také Montrealský protokol. Jednou z jeho velkých předností je, že jej lze aktualizovat s ohledem na nové vědecké poznatky. Naposledy byl v říjnu 2016 schválen dodatek z Kigali, který stanovil nový závazek snížit používání fluorovaných uhlovodíků (HFC), včetně difluormethanu. Tyto sloučeniny pomohly nahradit freony, ale jejich potenciál globálního oteplování může být tisíckrát vyšší než u oxidu uhličitého a zhoršují změnu klimatu. Pokud bude dodatek z Kigali ratifikován, Indie, Čína a další rozvojové země začnou do poloviny až konce roku 2020 snižovat produkci HFC a do roku 2040 ji sníží o více než 80 %.

Během tohoto období však může produkce difluormethanu vzrůst. Je to proto, že má nižší potenciál globálního oteplování než většina ostatních HFC, a tak je nakonec může v klimatizačních jednotkách nahradit. Zjištění o atmosférickém DCM by mělo podnítit diskusi na příštím zasedání protokolu v listopadu, jejímž cílem je zabránit nepříznivým důsledkům nárůstu používání difluormethanu.

Čínské chemické společnosti tvrdě lobbovaly proti dodatku z Kigali – koneckonců do výroby HFC investovaly velké prostředky a jejich podnikání je na vzestupu. Čínská vláda však stále více napíná své síly, aby prosadila kontrolu znečištění, a nyní by měla zaměřit svou pozornost na DCM. Pokud dodatek z Kigali dokáže kontrolovat HFC, existuje velká šance, že další změny Montrealského protokolu by mohly omezit emise oblíbeného chlorovaného rozpouštědla chemie.

Poděkování

Poděkování patří Tomu Weltonovi z Imperial College London a Emmě Elvidgeové z University of East Anglia za užitečné diskuse.