Jacek, Karol, Michał Musiał
Dziura ozonowa?
Część I
Czytelnicy naszych artykułów pewnie zastanawiają się, dlaczego w tematyce demaskowania kłamstwa ekologicznego, jakim miałby być decydujący wpływ dwutlenku węgla na globalne ocieplenie, znajdują wątek ozonu. Na temat dziury ozonowej i apokalipsy z nią związanej powstało już tyle prac naukowych i innych, że wydaje się, iż wszystko zostało powiedziane i wszystko jest jasne. Nie można do końca wykluczyć, że jest tak, jak to wciąż jeszcze przedstawiają podręczniki szkolne. Pozostają jednak pewne wątpliwości, które nie mogą być zbyte w stylu „bo tak mówi nauka i kropka”, jak to zwykł robić dogmatyczny blog „Skeptical Science”, którego zadaniem jest, jak się wydaje, ośmieszyć każdą hipotezę podważającą obowiązujące ustalenia. Jeszcze nie w tym artykule, lecz w przyszłości spróbujemy połączyć wątek dziury ozonowej z teorią CO2-centryczną globalnego ocieplenia.
Tlen
Bez tlenu nie byłoby ozonu. Tlen to pierwiastek chemiczny łatwo reagujący z wieloma innymi pierwiastkami, wchodzący w skład licznych związków chemicznych nieorganicznych i organicznych. O przyznanie zaszczytu odkrywcy tlenu pretendowali szwedzko-niemiecki aptekarz Karl Scheele, Anglik Josepf Priestley i Francuz Antoine Lavoisier, jednak faktycznie za pierwszego jego odkrywcę można uznać alchemika, Polaka – Michała Sędziwoja herbu Ostoja (łac. Sendivogius Polonus), który najpewniej dokonał tego w 1604 roku, nazywając tlen „eliksirem życia”, czego nie omieszkał opisać Nick Lane – autor monografii Tlen. Cząsteczka, która stworzyła świat, Oxford University Press 2002, wyd. polskie Prószyński i S-ka 2005.
Ciekły tlen w 1883 roku jako pierwsi otrzymali Zygmunt Wróblewski i Karol Olszewski, profesorowie Uniwersytetu Jagiellońskiego.
Tlen w naturze, jako gaz nieszlachetny, występuje przede wszystkim w postaci dwuatomowej O2. W postaci atomowej O spotykany jest w niewielkich ilościach, na przykład w stratosferze, ale bliżej naszemu doświadczeniu – w znanej reakcji odszczepienia od nadtlenku wodoru H2O2, występującego w wodzie utlenionej. Tlen atomowy jest silnie reaktywny i może się łączyć z powrotem z innym atomem tlenu, tworząc najstabilniejszą postać O2, lub z cząsteczką tlenu O2, tworząc trójatomową cząsteczkę ozonu O3, która jest molekułą mniej stabilną, chętną do oddania tego nadmiarowego atomu tlenu innemu pierwiastkowi lub cząsteczce.
Tlen O2 może być mniej lub bardziej reaktywny, w zależności od konfiguracji elektronów w atomach, co określa się jako tlen tripletowy lub singletowy i jeszcze dodatkowo w formie sigma bądź delta, a formy wzbudzone związane są z pewnym „nadmiarem” energii. Tak wzbudzone molekuły mogą oddawać swój nadmiar energii np. w postaci promieniowania widzialnego 634 nm i podczerwonego 1270 nm, jako jedna z wielu dróg przekazywania energii drogą promieniowania elektromagnetycznego, na przekór hipotezie CO2-centrycznej, nadużytej (z pobudek przedstawionych w poprzednich artykułach) przez Ala Gore’a jako dogmat.
W stratosferze wolnemu atomowi tlenu trochę łatwiej napotkać jest cząsteczkę O2 aniżeli drugi wolny atom tlenu, stąd można tam znaleźć pewną (choć i tak małą) ilość ozonu. Nawiasem mówiąc, bardziej jest prawdopodobne, że ten wolny atom tlenu spotka cząsteczkę N2, mniej prawdopodobne, że spotka cząsteczkę azotu atomowego, cząsteczkę tlenku azotu, pary wodnej, a wyżej – atom wodoru… i z którymś się połączy. Odkryto występowanie kilku innych odmian alotropowych tlenu. Należą do nich: O4 – tetratlen (oksozon) i O8 – oktatlen, bardzo nietrwałe, choć mogące samorzutnie powstawać i natychmiast rozpadać się w wyższych warstwach atmosfery, laboratoryjnie zaś otrzymywane są pod znacznym ciśnieniem.
Ozon
Ozon – trójtlen – powstaje w stratosferze i mezosferze wskutek oddziaływań promieniowania ultrafioletowego (UV) i cząstek wiatru słonecznego z atomami tlenu. Rozpada się samoistnie, choć ściślej – też wskutek promieniowania UV, lecz tu wystarcza mniejsza jego energia, lub po prostu podczas zderzeń z innymi cząsteczkami, zamieniając swój nadmiar energii na energię kinetyczną lub wypromieniowując kwant energii elektromagnetycznej.
W warunkach nam bliższych, w troposferze, ozon powstaje podczas wyładowań atmosferycznych. Charakterystyczny zapach ozonu wyczuwany może być przed burzą, podczas burzy lub już po niej.
Zapach ozonu znali dobrze użytkownicy pierwszych radzieckich telewizorów kolorowych Rubin z napięciem anodowym kineskopu rzędu 30 kV. Obecnie ozon wykorzystywany jest do dezynfekcji i dezynsekcji pomieszczeń, np. szpitalnych, do neutralizacji nieprzyjemnych zapachów z samochodów i pomieszczeń, dezynfekcji ścieków.
Jest też używany do dezynfekcji wody pitnej zamiast chloru. Urządzenia służące do jego wytwarzania nazywane są ozonatorami. Stosowany jest jako utleniacz w napędach rakietowych. Ozon występujący w troposferze w dużej mierze pochodzi z działalności człowieka, czyli jest antropogenny. Główne źródła to motoryzacja, zakłady chemiczne i rolnictwo; zasadniczo ozon nie jest tam wytwarzany bezpośrednio, lecz powstaje wtórnie w rekcjach fotochemicznych z tzw. prekursorów ozonu, do których zalicza się tlenki azotu i tlenek węgla.
Ozon w stratosferze i mezosferze przyczynia się do redukcji docierającego do powierzchni Ziemi promieniowania ultrafioletowego z zakresu 200 do 300 nm, co odpowiada tzw UV-B (280 do 315 nm).
Zapominamy jednak często, że tlen atmosferyczny już powyżej stratosfery pochłania lwią część ultrafioletu o długości fali poniżej 240 nm, czyli niosącego energię wyższą od tej pochłanianej przez ozon, i jest to zakres UV-C (100 do 200 nm), uszkadzający DNA komórek. Czyli to tlenowi O2 zawdzięczamy ochronę przed najgroźniejszym dla organizmów promieniowaniem UV-C.
Ważna jednak uwaga: zakres 290 do 315 nm UV-B to potrzebne nam promieniowanie, które pozwala syntetyzować w ludzkiej skórze naturalną witaminę D z cholesterolu (która jest nieporównywalnie cenniejsza od syntetycznej, tak obecnie reklamowanej przez jej producentów, w tym Polaka – inżyniera Jerzego Ziębę). Jeśli już mówimy o tarczy przed ultrafioletem, to tworzą ją nie tylko tlen O2, nie tylko ozon O3, lecz cały szereg innych gazów i aerozoli atmosferycznych.
Abstrahując od pewnych wad pomiarów metodą spektrometru Dobsona oraz wykresów ilustrujących zjawisko zmian grubości warstwy ozonowej, należy potraktować warstwę ozonu jako warstwę pochłaniającą określone zakresy promieniowania UV w sposób najpewniej logarytmiczny, czyli nie aż tak krytycznie, nawet przy zmianach grubości warstwy wyrażanej w dobsonach DU o 50%. Przyjmując wyjściowo warstwę 200 DU, to spadek o 50% spowoduje zmniejszenie warstwy cząsteczek ozonu o 50% z 5,4×1022/m2 do 2,7×1022/m2. To i tak w dalszym ciągu jest względnie gruba warstwa, aby pochłanianie odbywało się w zakresie małego nachylenia funkcji logarytmicznej.
Skoro wcześniej, przed stwierdzeniem dziury ozonowej nad biegunem południowym, nie prowadzono tam długotrwałych obserwacji, to do końca nie wiemy, czy za wartość bazową powinno się przyjąć dla Antarktydy 100 DU, zaś wartość 200 DU jako wyjątkową, spowodowaną przyczynami zewnętrznymi (aktywność słoneczna, wiatr słoneczny, promieniowanie kosmiczne) lub antropogenną inną aniżeli freony, o czym będzie dalej.
Czy stwierdzane fluktuacje poziomu ozonu są dla ludzkości aż tak znaczące? A nawet, gdyby tak było, to kto jeździ na Antarktydę na wakacje opalać się?
Ozon jest cząsteczką silnie reaktywną chemicznie, dzięki pewnemu naddatkowi energii (entalpia) ponad stan podstawowy tlenu dwuatomowego. Ozon w stanie skroplonym jest niebezpieczny – wybuchowy, co jako pierwszy opisał Polak – Karol Olszewski; podobnie i w stanie stałym. Jest łatwo rozpuszczalny w wodzie.
Ozon od lat 80. ub. wieku ludzie kojarzą ze „śmiercionośną dziurą ozonową” i teoria ta po dziś dzień opowiadana jest przez nauczycieli dzieciom w przedszkolach i szkołach podstawowych, czasem i średnich. Wywołano światową panikę, porównywalną ze spowodowaną rzekomo śmiertelnym, CO2-centrycznym globalnym ociepleniem lub nawet z dzisiejszą – koronawirusową. Skutkiem dziury ozonowej miał być epidemiczny wzrost nowotworów skóry, którego po 50 latach nie zaobserwowano poza przypadkami związanymi z nasiloną turystyką wakacyjną nieodpowiedzialnych ludzi o jasnej karnacji do tzw. ciepłych krajów, a także ze wzrostem otyłości i narażeniem na kancerogenne substancje chemiczne, a bez związku z dziurą ozonową.
Freony
40 lat temu za winowajcę dziury ozonowej uznano związki chemiczne, tzw. stare freony, będące chloro- i fluoropochodnymi metanu i etanu. Podstawą naukową było stwierdzenie możliwości reakcji fotochemicznych, w których promieniowanie UV miałoby w stratosferze rozbijać wiązania fluoro- i chlorowęglowodorów, uwalniając atomy chloru lub fluoru, które dalej brałyby udział w rozbijaniu ozonu. W 1985 roku politycy (nie chemicy!) uchwalili Konwencję wiedeńską w sprawie warstwy ozonowej, następnie, w 1987 roku, w Protokole montrealskim zgodzili się na wycofywanie starych freonów z produkcji.
Ograniczenia były kolejno zaostrzane w latach 1990, 1992 i 1996. Przypomnijmy, że te freony były już wtedy powszechnie stosowane jako gaz chłodzący w lodówkach, klimatyzatorach, kompresorach, do produkcji aerozoli, do spieniania materiałów budowlanych. Freony zostały opracowane jako związki chemiczne o niskiej reaktywności, a zatem niepalne i nietoksyczne, nadające się do wykorzystania w wyżej wymienionych urządzeniach. Po latach okazało się, że lżejsze (starsze) freony nie są do końca obojętne dla zdrowia, więc może nie warto z powodu zakazu ich stosowania rozdzierać szat?
Hipoteza próbnych wybuchów jądrowych
Astronomiczne finansowanie badań naukowych, w tym fizyki atmosfery, nie miało służyć badaniu klimatu ani nauce jako takiej, lecz konkretnym celom militarnym. Tak było na Zachodzie, tak było w ZSRR (instytuty w Leningradzie prowadzone przez Kondratiewa i Budykę) i zapewne w Chinach.
Nie przypadkiem w latach 60. ub. wieku ktoś wpadł na pomysł, że monitorowanie poziomu ozonu w atmosferze pozwoliłoby na weryfikację (przynajmniej części) prób jądrowych, coraz liczniej przeprowadzanych w tamtych czasach przez wielkie mocarstwa. Szczególnie dobrze monitorowane w ten sposób były próby pod- i nadwodne. Podczas ich przeprowadzania powstawał grzyb atomowy dostarczający do stratosfery znaczących ilości izotopu 36Cl chloru w postaci atomowej, czyli bardzo reaktywnej. Ten prawdopodobnie „wygryzał” w stratosferze potężną dziurę ozonową (w późniejszym okresie wykorzystano fakt możliwości rozkładu ozonu w reakcji z chlorem dla udowadniania tezy o szkodliwości starych freonów, ale o tym potem). Promieniotwórczy izotop chloru, pochodzący z opadu radioaktywnego po przeprowadzonych w przeszłości licznych (w tym ponad 230 na Pacyfiku) próbach jądrowych po dziś dzień jest uwalniany z powierzchni Antarktydy.
Konflikt RPA – Angola
W latach 1966–1990 trwał konflikt zwany wojną graniczną południowoafrykańską. Przyczyny i przebieg wojny są z grubsza opisane w dostępnej literaturze. W istocie był to jeden z poligonów, na których ścierały się ze sobą po stronie Angoli Chiny, na drugim miejscu Rosja (i pośrednio my – jako Układ Warszawski), a fizycznie – zaprzyjaźnione wówczas z nami czarnoskóre wojska kubańskie, po stronie RPA zaś najbardziej z nią związana Wielka Brytania, Portugalia, Stany Zjednoczone i praktycznie NATO. Faktem jest, że RPA, silna wówczas gospodarczo, prowadziła prace nad budową własnej broni jądrowej jako środka odstraszającego. Nagle świat obiegła wiadomość będąca „przeciekiem z tajnych obserwacji”, że 22 września 1979 r. nad Oceanem Indyjskim amerykański satelita szpiegowski VELA zaobserwował rozbłysk, niejasno sugerując, że albo pochodził z eksplodującego w atmosferze meteoru, albo z próby jądrowej.
W 1982 r. Joe Farman z British Antarctic Survey oświadczył, że znaczna część pokrywy ozonowej nad biegunem zanikła – nad Antarktydą zauważono potężną dziurę ozonową. Tyle, że właściwie do 1979 roku nie obserwowano systematycznie zmian w zawartości ozonu w atmosferze (za Wikipedią, wersja polska, 05.2020), a przynajmniej nie upubliczniano, jeśli takie były.
Wszakże i Stany Zjednoczone, i Rosja, i Chiny, jako mocarstwa atomowe, doskonale wiedziały, że takie zaburzenie wynika z wykonania próby jądrowej na oceanie. Wspomniane informacje połączone ze sobą w związek przyczynowo-skutkowy miały zapewne wstrząsnąć Rosją i Chinami i powstrzymać je od wspierania inwazji Angoli na RPA, a przynajmniej od eskalacji międzynarodowego konfliktu. Dało to RPA czas na pójście na ustępstwa dotyczące Namibii i apartheidu, i to nie w roli państwa przegranego w konflikcie, a tym bardziej nie zniszczonego obcą inwazją. Ponieważ wspomniana, prawdopodobnie przeprowadzona próba nuklearna została przypisana współpracy RPA i Izraela, dało to też sygnał ostrzegawczy państwom arabskim nastawionym wojowniczo wobec Izraela.
Patenty koncernu DuPont
DuPont to jeden z pięciu najpotężniejszych koncernów chemicznych świata zachodniego. Firma została założona w 1802 roku przez syna Piotra-Samuela du Pont de Nemours, osobistego sekretarza polskiego króla Stanisława Augusta Poniatowskiego i członka Komisji Edukacji Narodowej (1774). Najbardziej znaną domeną działania koncernu stały się tworzywa sztuczne. W jego laboratoriach powstawały tworzywa sztuczne o niespotykanych wcześniej, niesamowitych właściwościach. Koncern dorobil się wielu tysięcy patentów. Rocznie DuPont uzyskuje w Stanach Zjednoczonych ponad 500 patentów.
Dla porównania w Polsce rocznie przyznaje się łącznie ok. 3000 patentów. Jednak do Europejskiego Urzędu Patentowego Polska zgłasza około 500 patentów rocznie, co stanowi zalewie 0,3% spośród 174 000 wszystkich zgłoszeń.
Jest to nieadekwatnie mało jak na kraj, którego gospodarka ma stanowić 1% gospodarki światowej, trzy razy mniej niż wynika z naszego potencjału ekonomicznego, co w dziedzinie wynalazczości plasuje Polskę bliżej krajów surowcowych. Stany Zjednoczone tylko do Europejskiego Urzędu Patentowego rocznie dostarczają 25% wszystkich zgłoszeń patentowych.
Przez dwa wieki swojego istnienia DuPont zatrudniał wielu wynalazców o światowej sławie. Do najbardziej znanych nam patentów firmy DuPont należą nylon, lycra, neopren, kevlar i oczywiście freony. DuPont przyczynił się do wielkiego światowego postępu nauk chemicznych oraz zmiany życia całej ludzkości. O DuPont mówi się, że jest to firma, która zmieniła świat. Gdy już wspominamy o polskich związkach firmy DuPont, warto wymienić Stephanie Kwolek, zasłużonego chemika tej firmy, która wraz ze swoim zespołem w 1964 roku wynalazła kevlar – niezwykle wytrzymałe tworzywo sztuczne, znane np. z kamizelek kuloodpornych. Stephanie Kwolek urodziła się w rodzinie polskich emigrantów w New Kensington w Pensylwanii w roku 1923, zmarła w 2014. Więcej informacji Czytelnik znajdzie w książce Andrzeja i Ireny Fedorowiczów 25 polskich wynalazców i odkrywców.
W swojej dwustuletniej historii ta zacna firma nie zawsze była do końca uczciwa i zdarzało jej się lobbować wśród prominentnych decydentów Stanów Zjednoczonych, czasem wykorzystując do tego wsparcie brukowej prasy. Ale świat wielkiego biznesu nie zawsze postępuje w pełni etycznie. Czy w przypadku freonów tak zasłużony dla świata koncern DuPont nie posunął się do podobnych wybiegów?
Sprawa DuPont ma dwa wątki. 1. Jeśliby faktycznie niedobór ozonu w stratosferze był aż tak groźny dla człowieka i jego przyczyną miałyby być antropogeniczne freony, to czy firma nie dopuściła się opóźnienia ogłoszenia (domniemanego) niszczenia ozonu stratosferycznego przez freony? 2. Czy koncern DuPont nie zaangażował się w zakaz używania znanych freonów z przyczyn patentowych?
Pierwszy wątek kojarzy się z podejrzeniami wysuwanymi wobec niektórych firm farmaceutycznych: dziwnym trafem, kiedy kończy się okres patentowy dla leku, następuje wysyp informacji o działaniach niepożądanych tego leku, czasem nawet dyskwalifikujących go. Patent DuPont: Proces fluorowania węglowodorów halowęglowych nr USA 3258500 wygasał w 1979 roku. Od tej pory wszyscy mogli bezkarnie produkować freon tą tanią technologią. Jak wspomniano wcześniej – dziurę ozonową nad Antarktydą ogłoszono w 1982 roku. Gdyby ta hipoteza była słuszna, firma powinna zostać skazana za zaniechanie lub działania do tego zmierzające.
Drugi wątek wiąże się już ściślej ze sprawami ochrony patentowej. Gdy kończył sie czas ważności patentu pochodzącego z 1928 roku, DuPont posiadał już w zanadrzu wynalazki nowych, tzw. ciężkich freonów i tylko trzeba było przekonać świat do kupowania tych nowych patentów. Rok 1979 – wygaśnięcie starego patentu; rok 1982 – ogłoszenie dziury ozonowej, jakoby spowodowanej starymi freonami; rok 1985 – konwencja wiedeńska, rok 1987 – protokół montrealski, lata 1990, 1992, 1996 – kolejne zaostrzanie ograniczeń eliminujących stare freony. Jak wspomnieliśmy wcześniej – nie ma co żalować starych freonów, które miały być całkowicie neutralne dla zdrowia, a po czasie okazało się, że nie do końca są obojętne. Czy w decyzjach polityków nie można dopatrzeć się ingerencji lobby firmy DuPont?– pozostawiamy opinii Czytelników.
Jeśli przedstawione wątpliwości okazałyby się słuszne, to należy postawić pytanie: Czy poważną, szanowaną firmę, jaką jest DuPont, moralnie stać na to, aby przyznać się, że w swoich działaniach marketingowych posunęła się zbyt daleko z przekłamaniami? (nie chodzi tu o odpowiedź w stylu: „posunęliśmy się w sam raz”). Może na wzór Kondratiewa, radzieckiego uczonego, który – po latach tworzenia fikcji globalnego ocieplenia od CO2, sławy, dobrego życia, setek publikacji – przed swoją śmiercią dokonał swoistego oczyszczenia, przyznając, że z globalnym ociepleniem od CO2 wcale ie jest tak, jak przez lata zapewniał (patrz artykuł Spowiedź naukowca w „Kurierze WNET” nr 59 z maja 2019 r.).
Na tym etapie czytania tego artykułu stara gwardia naukowa może powiedzieć: „dość podważania dogmatów nauki, trzeba przeciwko autorom tych bluźnierstw powołać inkwizycję”.
Otóż nie twierdzimy, że jesteśmy nieomylni. Proponujemy jednak poczekać do publikacji książkowej, gdzie będzie obszerne rozwinięcie tego artykułu, być może zaskakujące.
Artykuł Jacka, Michała i Karola Musiałów pt. „Dziura ozonowa?” znajduje się na s. 3 lipcowego „Śląskiego Kuriera WNET” nr 73/2020.
- Od 2 lipca „Kurier WNET” wraca do wydania papierowego w cenie 9 zł.
- Ten numer „Kuriera WNET” można nabyć również w wersji elektronicznej (wydanie ogólnopolskie, śląskie i wielkopolskie wspólnie) w cenie 7,9 zł pod adresem: e-kiosk.pl, egazety.pl lub nexto.pl.
- Czytelnicy gazety za granicą mogą zapłacić za nią PayPalem lub kartą kredytową na serwisie gumroad.com.
- Prenumerata 12-miesięczna wersji elektronicznej: 87,8 zł.
- Wydania archiwalne „Kuriera WNET” udostępniamy gratis na www.issuu.com/radiownet.
