Gli idrofluorocarburi (HFC) sono potenti gas serra. Il più potente di questi è il trifluorometano, noto anche come HFC-23. Un chilogrammo di HFC-23 nell'atmosfera contribuisce all'effetto serra quanto 12.000 chilogrammi di CO₂. Il gas impiega circa 200 anni per decomporsi nell'atmosfera. Per questo motivo più di 150 Paesi si sono impegnati a ridurre significativamente le proprie emissioni di HFC-23 nell'ambito dell'Emendamento di Kigali al Protocollo di Montreal.

La principale fonte di HFC-23 è la produzione industriale di alcuni refrigeranti e del politetrafluoroetilene (PTFE), meglio conosciuto come Teflon. L'HFC-23 è un sottoprodotto della produzione di un precursore del Teflon. Dal 2020, chiunque produca Teflon dovrà distruggere l'HFC-23, dannoso per il clima. Secondo i rapporti dei singoli Paesi, ciò sta avvenendo: sulla carta, le emissioni globali di HFC-23 nel 2020 ammontavano a sole 2.000 tonnellate. Le emissioni effettive, determinate da numerosi studi, mostrano un quadro diverso: solo nel 2020 sono state rilasciate nell'atmosfera circa 16.000 tonnellate di gas serra.

Misure precise grazie al gas tracciante

Da dove deriva questa discrepanza? Per rispondere a questa domanda, i ricercatori dell'Empa, dell'Università di Bristol e dell'Organizzazione olandese per la ricerca scientifica applicata (TNO) hanno analizzato da vicino le emissioni di HFC-23 provenienti da una fabbrica di teflon nei Paesi Bassi. I risultati sono stati pubblicati sulla famosa rivista scientifica "Nature".

I ricercatori hanno utilizzato un metodo innovativo per registrare le emissioni della fabbrica in modo completo e il più preciso possibile. Hanno rilasciato un "tracciante" direttamente vicino alla fabbrica: un gas non tossico che non si trova nell'atmosfera e si decompone in poche settimane. A una distanza di circa 25 chilometri, hanno misurato le concentrazioni di HFC-23 e di altri sottoprodotti della produzione di Teflon, oltre alla concentrazione del tracciante. "Poiché sapevamo esattamente quanto tracciante avevamo rilasciato e quanto ne era arrivato al punto di misurazione, siamo stati in grado di calcolare le emissioni di HFC-23 e di altri gas", spiega la prima autrice Dominique Rust, che ha lavorato al progetto nell'ambito del suo dottorato all'Empa.

Per ridurre al minimo le emissioni di HFC-23, il gas viene bruciato direttamente in fabbrica prima che possa fuoriuscire. Il nuovo studio dimostra: "Le nostre emissioni misurate sono superiori a quelle dichiarate dalla fabbrica", afferma Martin Vollmer, ricercatore dell'Empa. "Tuttavia, la quantità di HFC-23 emessa è ancora bassa. Le misure di contenimento delle emissioni stanno quindi funzionando bene". Il coautore Kieran Stanley dell'Università di Bristol riassume: "Questi risultati sono molto incoraggianti. Dimostrano che le emissioni di questo potentissimo gas serra dagli impianti che producono fluoropolimeri come il Teflon possono essere ridotte in modo significativo con le giuste misure". E Stefan Reimann, ricercatore dell'Empa, aggiunge: "Se tutte queste fabbriche avessero emissioni simili, si potrebbero evitare emissioni globali di HFC-23 pari a quasi il 20% delle emissioni di CO₂ prodotte dal traffico aereo mondiale".

Controllare e far rispettar

Se le misure di contenimento funzionano, come si spiegano i valori elevati nell'atmosfera? "Dobbiamo quindi supporre che le misure dichiarate dai Paesi non corrispondano ovunque alla realtà", afferma Martin Vollmer. Gli autori dello studio invitano i Paesi a sottoporre le loro fabbriche di teflon a controlli indipendenti. "Gli audit indipendenti delle emissioni di gas serra derivanti dalla produzione di fluoropolimeri e refrigeranti sono necessari per colmare le lacune nella nostra comprensione delle fonti di emissione e per verificare se i Paesi stanno rispettando pienamente gli accordi internazionali sul clima e sull'ambiente", aggiunge Stanley.

"La collaborazione con il produttore di Teflon e con le autorità olandesi è stata fondamentale per il successo del nostro studio", afferma Rust, che ora è ricercatore presso l'Università di Bristol. Il metodo dei traccianti sviluppato dai ricercatori sarebbe adatto a tali ispezioni indipendenti di fabbriche e aree industriali - anche per altri gas, sono convinti i ricercatori. I ricercatori dell'Empa stanno già pianificando un altro studio in Corea del Sud per ottobre, in cui intendono utilizzare il metodo dei traccianti per determinare le emissioni di sostanze alogenate nella capitale sudcoreana Seul. "Nella stazione di misurazione di Cabauw, TNO amplierà il monitoraggio dei gas serra nell'ambito dell'infrastruttura europea ICOS per includere il monitoraggio continuo delle sostanze alogenate. Questo ci permetterà di tracciare la posizione e l'emissione delle fonti di sostanze alogenate rilevate durante questo esperimento", aggiunge il ricercatore TNO Arnoud Frumau.

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Nuovo metodo di misurazione - Gas serra HFC-23: il contenimento delle emissioni è possibile