CFC o clorofluorocarbonos: qué son, usos y efectos

Los CFC o clorofluorocarbonos son un tipo de gases sintéticos compuestos por átomos de carbono, cloro y flúor, desarrollados por primera vez en 1892. Anteriormente, los refrigerantes y propelentes que se usaban mayormente eran el dióxido de azufre, clorometano, amoniaco y algunos hidrocarburos como etano y metano. Sin embargo, se trataba de compuestos muy perjudiciales para la salud y con propiedades inflamables de alto riesgo. De esta manera, las neveras, que integraban este tipo de compuestos químicos, eran un electrodoméstico tan versátil como peligroso que muy pocos podían permitirse.

Las investigaciones posteriores que se realizaron al respecto permitieron la creación de un nuevo compuesto que cubriera las necesidades básicas reduciendo los accidentes. En este aspecto, los gases CFC se hicieron ampliamente conocidos por su versatilidad, seguridad y aplicaciones industriales. Debido a su estabilidad, baja toxicidad e inflamabilidad pronto sustituyeron a sus predecesores, experimentando un crecimiento considerable en su producción y comercialización.

Por otra parte, los gases CFC son muy resistentes a la degradación química y no reaccionan con otros elementos con facilidad. Esto les hacía ideales para aplicaciones industriales como refrigeración, aire acondicionado, espumas, aerosoles y productos de limpieza. Como consecuencia, los gases CFC ya eran elementos muy conocidos y demandados en la década de 1920.

Entre los usos más frecuentes de los CFC resaltan aquellos que más impacto tuvieron dentro cada sector industrial. A continuación, se detallan algunos de ellos:

• Refrigeración y aire acondicionado: gracias a la capacidad de los gases CFC para cambiar de estado, pueden absorber calor del entorno al evaporarse y liberarlo al condensarse. De esta manera, enfrían el aire o mantienen bajas las temperaturas en los refrigeradores domésticos, congeladores comerciales y sistemas de aire acondicionado. Los CFC más usados para estos fines eran el R-12 y R-502.
• Espumas de poliuretano: como agente espumante con una elevada facilidad para pasar a estado gaseoso bajo condiciones expresas de presión y temperatura, formaba burbujas en la mezcla de poliuretano, generando una espuma con excelentes propiedades aislantes. Estas se empleaban en la industria de la construcción, fabricación de refrigeradores, embalaje, edificios, viviendas e incluso intervenciones quirúrgicas, así como cualquier labor que requiriera aislamiento térmico o mejora de la eficiencia energética. Entre los más destacados para este fin cabe mencionar el R-11, también conocido como triclorofluorometano.
• Aerosoles: algunos se usaban como propelentes en aerosoles, permitiendo la liberación controlada de productos, como latas presurizadas, desodorantes, pinturas en aerosol, insecticidas y otros productos que dependían de los CFC para dispersar el contenido de manera uniforme. Este es el caso del diclorotetrafluoroetano o R-114 que se introducía en estado líquido sometido a presión. Al accionar la válvula se despresurizaba súbitamente, cambiando de estado y propulsando la mezcla del interior.
• Limpieza y disolventes: se destinaron a aplicaciones industriales y de limpieza, ya que eran eficaces para eliminar grasas, aceites y otros contaminantes de piezas metálicas y componentes electrónicos en procesos de fabricación industrial. Estas propiedades son el resultado del carácter polar de la sustancia debido a su estructura molecular y a la presencia de átomos electronegativos como el F y Cl que le confieren una elevada capacidad de atraer electrones y combinarse con otros elementos químicos. El CFC por excelencia en este campo es el R-113 que se empleó en la limpieza de circuitos impresos y equipos electrónicos.
• Inhaladores médicos: Los CFC se utilizaron en inhaladores médicos, como los utilizados para el tratamiento del asma y otros síntomas respiratorios para proporcionar la propulsión y dispersión del medicamento en forma de aerosol debido a sus propiedades fisicoquímicas. En esta ocasión tanto el R-11 como el R-12 se aprovecharon para cubrir las necesidades médicas de los pacientes.

Aunque ofrecían múltiples beneficios con respecto a los productos anteriores, se descubrió que los CFC en la capa de ozono tenían efectos perjudiciales considerables. Cuando estos compuestos sintéticos son liberados a la atmósfera se mantienen estables en las zonas bajas gracias a sus características físicas y químicas. Sin embargo, en la estratosfera, la radiación ultravioleta los descompone liberando átomos de cloro. El Cl se combina con el ozono (O³) en un proceso conocido como destrucción catalítica.

Reacción inicial: El átomo de cloro (Cl) reacciona con una molécula de ozono (O³) para formar monóxido de cloro (ClO) y oxígeno (O²).

Cl + O³ → ClO + O²

Regeneración del cloro: El monóxido de cloro (ClO) reacciona con otra molécula de ozono (O³), liberando el átomo de cloro (Cl) y regenerando el ciclo para que pueda continuar.

ClO + O³ → Cl + 2O²

Como consecuencia, la reacción se retroalimenta hasta la extinción del radical libre de cloro que puede dilapidar hasta 100.000 moléculas ozono antes de degradarse. El proceso de destrucción catalítica es mucho más rápido que la tasa de regeneración natural del ozono, de ahí la preocupación por la degradación de este tipo de compuestos. Por tanto, el efecto principal de la interacción de los CFC en la capa de ozono es la disminución de su espesor y eficacia.

Los más conocidos y utilizados fueron el CFC-11 (triclorofluorometano) y el CFC-12 (diclorodifluorometano). Estos compuestos se utilizaron ampliamente en la industria y en productos de consumo anteriormente citados, el primero como agente espumante y el segundo como refrigerante, al igual que el CFC-22.

A medida que se tomó conciencia de los efectos adversos de los CFC en la capa de ozono, el Protocolo de Montreal en 1987, fomento su sustitución por otros compuestos, por lo que estos son menos abundantes con respecto a etapas anteriores a nivel mundial y local.

Como alternativa a los CFC, se desarrollaron los hidroclorofluorocarbonos (HCFC) y los hidrofluorocarbonos (HFC). Estos compuestos contienen hidrógeno, carbono y flúor, y aunque también pueden potenciar el calentamiento global, su impacto en la capa de ozono es considerablemente menor. Se han utilizado como reemplazos de los CFC en ciertas aplicaciones, sin renunciar a alternativas más sostenibles, como los hidrocarburos naturales.

En conclusión, los clorofluorocarbonos (CFC) fueron una innovación química que revolucionó diversas industrias en su día debido a sus propiedades útiles y versátiles. Sin embargo, el efecto negativo de los gases CFC en la capa de ozono y su uso desenfrenado llevó a la implementación de medidas prohibitivas para frenar gradualmente su producción y consumo.

Ahora que ya sabes qué son los CFC o clorofluorocarbonos, no te pierdas este artículo sobre la Destrucción de la capa de ozono: qué es, causas y consecuencias.

Si deseas leer más artículos parecidos a CFC o clorofluorocarbonos: qué son, usos y efectos, te recomendamos que entres en nuestra categoría de Sostenibilidad y medio ambiente.