Wrocławscy studenci zbadają szkodliwość freonów

Freony to gazy, które dawniej powszechnie stosowano m.in. w lodówkach i aerozolach. Związki te ulegając rozpadowi uwalniają atomy chloru, które niszczą warstwę ozonową. Przez to do Ziemi ze Słońca dociera więcej - szkodliwego dla człowieka - promieniowania ultrafioletowego. Proces rozpadu freonów następuje jednak nie na Ziemi, tylko podczas procesu parowania w atmosferze. Tam staje się najbardziej niebezpieczny.

Uwagę na to, że freon może być szkodliwy dla człowieka zwrócili naukowcy: Frank Sherwood Rowland, Paul Crutzen i Mario Molina, za co w latach 90. otrzymali Nagrodę Nobla. - Ta nagroda była przyznana za teorię zbadaną w laboratorium. Nie było do tej pory publikacji, która weryfikowałaby ich tezy w rzeczywistych warunkach. Naszym celem jest rzucenie nowego światła na ten problem - powiedział Jędrzej Górski z Politechniki Wrocławskiej.

Wraz z zespołem studentów wrocławskich uczelni postanowił sprawdzić, jak szybko freon uwalnia szkodliwy chlor ze swoich struktur w górnych warstwach atmosfery. Dzięki zwycięstwu w programie REXUS/BEXUS, organizowanym m.in. przez Europejską Agencję Kosmiczną, studenci przeprowadzą swój własny eksperyment w kosmosie, nazwany FREDE 2015. Odpowiednią aparaturę umieszczą na balonie BEXUS.

- Ziemska atmosfera jest tak skomplikowanym reaktorem chemicznym, że nawet najlepsze superkomputery nie mogą ze 100 proc. pewnością powiedzieć, co się w niej dzieje. Dlatego trzeba przeprowadzić pomiary na miejscu, czyli na odpowiedniej wysokości atmosfery. Tam ciśnienie i temperatura są niskie, a freony zachowują się trochę inaczej. Jeśli w ciągu kilku godzin eksperymentu uda się nam wychwycić informacje na temat szybkości rozpadu wybranych wcześniej freonów, to będziemy mogli potwierdzić lub zaprzeczyć ich rzeczywisty poziom szkodliwości - wyjaśnił pomysłodawca eksperymentu.

Start balonu BEXUS na pokładzie m.in. z polską aparaturą planowany jest na październik 2015 roku z kosmodromu Esrange niedaleko Kiruny w Szwecji, na terenie północnego koła podbiegunowego. W gondoli znajdą się cztery urządzenia z różnych krajów Europy. Na wysokość 25-30 km balon wzniesie się w około 1,5 godz. Będzie podążał w kierunku Rosji przelatując nad Szwecją i Finlandią. Jego lot będzie trwał do 4-5 godzin, ale kiedy zbliży się do granicy z Rosją, gondola zostanie odcięta od balonu. Skrzynię z urządzeniami odbierze helikopter.

- Na zewnątrz gondoli znajdą się worki ze specjalnego materiału - przeźroczyste dla promieniowania UV, w których będziemy trzymać próbki z gazem o ustalonych przez nas stężeniach, trochę wyższych niż te na Ziemi. W stratosferze stężenie freonów ocenia się na poziomie jednej do kilkudziesięciu czy kilkuset cząsteczek na trylion. Czujnik, który byłby w stanie wychwycić takie stężenie, musiałby przebywać w tym pomieszczeniu bardzo długo - wyjaśnił Górski.

Właśnie dlatego młodzi naukowcy zamkną freon - w znanym im stężeniu - w pojemniku o konkretnej objętości. - Na bazie zebranych informacji w publikacjach naukowych oraz własnych eksperymentów naziemnych w komorze próżniowej Centrum Badań Kosmicznych PAN będziemy w stanie ustalić szybkość uwalniania szkodliwego chloru po latach podróży tej cząsteczki w kierunku górnych warstw troposfery i stratosfery - tłumaczył rozmówca PAP.

Na pomysł przeprowadzenia eksperymentu w ramach konkursu REXUS/BEXUS - na studenckie eksperymenty rakietowe i balonowe - Jędrzej Górski wpadł kilka lat temu podczas stażu w Europejskiej Agencji Kosmicznej. Pierwszy zespół, który pracował nad pomysłem powstał już w 2012 roku na Politechnice Wrocławskiej. Jednak z braku pieniędzy pomysł trzeba było na jakiś czas odłożyć. Górski złożył więc wniosek w programie "Generacja przyszłości" Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego i w ten sposób zdobył finansowanie swojego pomysłu. - To był główny impuls, aby do pomysłu powrócić z nowym zespołem - zaznaczył Górski.