pregunta hipotética: estás angustiado por el calentamiento global, por lo que acabas de pagar 2 25,000 para poner un sistema solar en el techo de tu casa. ¿Cómo responde usted a la noticia de que fue fabricado con una sustancia química que es 17.000 veces más fuerte que el dióxido de carbono como causa del calentamiento global?puede sonar como la idea de alguien de una mala broma., Pero el mes pasado, un estudio de la Institución Scripps de Oceanografía informó que el trifluoruro de nitrógeno (NF3), con un potencial de calentamiento global de 17,000, ahora está presente en la atmósfera a cuatro veces el nivel esperado y aumenta rápidamente. El uso de NF3 está actualmente en auge, para productos desde chips de computadora y pantallas LCD planas hasta energía solar fotovoltaica de película delgada, un formato de energía solar económico y cada vez más popular.además, el Protocolo de Kyoto, que limita media docena de gases de efecto invernadero, no cubre la NF3., La Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático ahora lo incluye entre los cinco principales nuevos gases de efecto invernadero que probablemente se incluirán en la próxima fase de la regulación del calentamiento global, después de 2012. Y aunque eso puede ser tranquilizador, también sugiere el carácter complicado del problema del calentamiento global.
De hecho, NF3 se había vuelto popular en gran medida como una forma de reducir el calentamiento global. La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos comenzó a alentar activamente el uso de NF3 en la década de 1990, como la mejor solución a un problema generalizado en la fabricación de componentes para todo, desde teléfonos celulares hasta computadoras portátiles., Todos los fabricantes de la industria electrónica utilizan una cámara de vacío para grabar circuitos intrincados y depositar una capa delgada de vapor químico en la superficie de un producto. Parte del vapor inevitablemente se acumula en su lugar como suciedad vítrea en el interior de la cámara.
los investigadores de UC Irvine observaron que la NF3 es uno de los gases de efecto invernadero más potentes conocidos y persiste en la atmósfera durante 550 años.
para separar esa capa de crud y limpiar la cámara de vacío, los fabricantes estaban utilizando potentes gases fluorados de efecto invernadero., La opción habitual, hexafluoretano, o C2F6 suena mejor al principio que NF3. En términos de calentamiento global, es solo unas 12.000 veces peor que el dióxido de carbono. Pero el C2F6 es difícil de descomponer, y aproximadamente el 60 por ciento de lo que entra en la cámara de vacío termina en la atmósfera. Con NF3, las estimaciones sugieren que en condiciones óptimas, aproximadamente el 98 por ciento de lo que entra en la cámara de vacío se destruye allí.,
así que cuando la industria de semiconductores anunció una asociación voluntaria con la EPA para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en un 10 por ciento de los niveles de 1995 entre 1999 y 2010, NF3 se convirtió en la tecnología de reemplazo de elección. Los fabricantes de pantallas planas pronto anunciaron un programa similar. En 2002, la EPA otorgó un Premio de protección climática al mayor productor de NF3, Air Products And Chemicals Inc., con sede en Pensilvania., por su labor en la reducción de emisiones.
El verano pasado, un documento que llamaba a NF3 «el gas de efecto invernadero que falta en Kyoto» atrajo la atención de la prensa. Coautores Michael J., Prather y Juno Hsu de la Universidad de California en Irvine señalaron que la NF3 es uno de los gases de efecto invernadero más potentes conocidos y persiste en la atmósfera durante 550 años.pero en la década de 1990, cuando se estaba negociando el Protocolo de Kyoto, la NF3 era un producto nicho de potencial de calentamiento global (PCA) desconocido. Así que la NF3 quedó fuera, lo que significa que no se requiere que la industria rastree las emisiones, o incluso que informe cuánta NF3 se está produciendo realmente.
eso dejó espacio para lo que se sentía a parlotear como un » flimflam.,»En una entrevista con Yale Environment 360, estimó que el 20 o 30 por ciento de la producción total de NF3 termina en la atmósfera, no el dos por ciento que la industria parecía sugerir. Él y Hsu caracterizaron a Air Products, el mismo productor de NF3 que la EPA había honrado, como la producción del equivalente anual del calentamiento global de una de las centrales eléctricas de carbón más grandes del mundo.
según un nuevo informe, la NF3 está presente en la atmósfera en cuatro veces la cantidad esperada, con concentraciones atmosféricas que aumentan 11 por ciento al año.,
un nuevo artículo, publicado en Geophysical Research Letters en octubre, llenó los vacíos en esta triste imagen y amenazó con convertir la historia de éxito de las emisiones de NF3 en un desastre de Relaciones Públicas. Ray Weiss y su equipo de investigación en la Institución Scripps de Oceanografía informaron que la NF3 ahora está presente en la atmósfera en cuatro veces la cantidad esperada, con concentraciones atmosféricas que aumentan 11 por ciento al año. A partir de estimaciones de producción anual de 4.000 toneladas métricas, Weiss calculó que alrededor del 16 por ciento de la producción actual termina en la atmósfera.,Corning Painter, vicepresidente de Air Products, elogió el documento de Weiss, pero argumentó que «en términos de orden de magnitud, los números son relativamente cercanos» a las estimaciones anteriores. En una carta a la revista New Scientist este verano, Painter parecía dar la impresión de que las emisiones totales estaban en el rango del dos por ciento. «Más de 20 años de investigación y trabajo con nuestros clientes encuentran que menos del 2 por ciento de NF3 se libera a la atmósfera», escribió.,pero en una entrevista con Yale Environment 360, Painter dijo que Air Products tiene una tasa de emisiones del dos por ciento solo en la producción y envasado del gas, aunque dijo que la tasa continúa bajando. Dijo que la producción global de NF3 es en realidad 7,300 toneladas anuales. Dadas las cifras de Weiss para las concentraciones atmosféricas, dijo, eso se traduciría en una tasa general de emisiones más cercana al 8 por ciento, incluyendo la fabricación, el transporte y el uso final.
obtener los resultados anunciados con NF3 siempre depende de una nueva tecnología costosa llamada limpieza remota por plasma., Descompone el gas en un contenedor remoto, luego inyecta el ingrediente activo, flúor, junto con nitrógeno, en la cámara de vacío. Con la configuración óptima, el proceso destruye casi todo el NF3. Las empresas más grandes hicieron el cambio a la limpieza por plasma remoto cuando cambiaron a Herramientas de fabricación más nuevas, a menudo a un gran costo. «Puedes escuchar a los chicos diciendo,’ He pasado de un Hummer a un Prius. He cumplido con todos mis compromisos voluntarios'», dijo Painter.
pero otras compañías se quedaron con herramientas más antiguas, simplemente reemplazando C2F6 con NF3., Este enfoque de curita todavía libera alrededor del 20 por ciento de la NF3 en la atmósfera. Painter argumentó que la economía en dificultades obligará a los fabricantes a cerrar estas líneas de producción menos eficientes, reduciendo las emisiones generales. Pero en octubre, los analistas de la industria global estimaron que en los próximos cuatro años la producción de NF3 aumentará a casi 20,000 toneladas, debido a la creciente demanda en la industria electrónica.
Además, incluso los últimos equipos no garantizan que una empresa alcance las tasas de emisiones óptimas, por ejemplo, en la industria de las células solares., Las células fotovoltaicas solares de película delgada de silicio amorfo, fabricadas con NF3, son ligeramente menos eficientes que las células solares de silicio cristalino, la tecnología dominante. Pero son más baratos de producir y se espera que suministren una cuota cada vez mayor del mercado solar, tanto para aplicaciones domésticas como a gran escala.debido a que la película delgada es una nueva tecnología, los fabricantes generalmente utilizan los últimos equipos. Pero una fuente bien informada, que pidió permanecer sin identificar, visitó recientemente a investigadores solares de película delgada en Asia. «No eran conscientes de la cuestión NF3., Estaban usando un plasma remoto, pero también estaban usando un poco de NF3. No estaban seguros de que lo tenían preparado para una destrucción del 98 por ciento. No estaba realmente en su radar.»
la conclusión, dijo Prather de UC Irvine, es que » la industria realmente no se puede confiar en la autorregulación.»No sabremos el alcance del problema hasta que tengamos informes honestos y legalmente requeridos.»La otra lección importante del caso NF3, de acuerdo con Scripps Weiss, es que las mediciones de abajo hacia arriba requeridas por algunas regulaciones del calentamiento global no son suficientes., Averiguar cuánto metano produce una vaca, luego sumar las vacas, puede no darte la verdad del terreno cuando se trata del calentamiento global. «Tienes que medir desde arriba hacia abajo, y ver lo que realmente está pasando en el aire.»ya existe una alternativa práctica a NF3. Según Paul Stockman, de Linde Gas, con sede en Múnich, el flúor tiene un potencial de calentamiento global cero y no tiene una vida útil atmosférica. Pero también es altamente tóxico y reactivo. Así que en lugar de ser enviado en botellas como NF3, debe ser generado en el sitio utilizando equipos especiales., Stockman, cuya compañía fabrica NF3, dijo que el flúor se convertirá en esencial en la fabricación solar de película delgada, porque los tiempos de limpieza más rápidos significan un aumento sustancial en la productividad.mientras tanto, Air Products dice que apoya la adición de NF3 a la lista de gases de efecto invernadero regulados en el segundo período de compromiso del Protocolo de Kyoto, a partir de 2012. Pero Prather cree que la industria necesita ser más honesta sobre la producción y las emisiones de NF3 antes de eso. Las células solares son como cualquier otro producto, dijo, en que el proceso de fabricación tiene una huella de calentamiento global., Pero es probable que los compradores de energía solar estén particularmente preocupados por el tamaño de esa huella, y no tan contentos de descubrir que lo que pensaban que era un Prius Es realmente solo un Hummer en el interior.