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O maior arquivo de núcleos de gelo do mundo está prestes a receber uma atualização: o seu sistema de refrigeração está a mudar de refrigerantes proibidos que podem danificar a camada de ozono para uma tecnologia mais amiga do ambiente.
“O máximo Substituição de refrigerantes através de soluções que poupam a camada de ozono é uma questão muito importante e legalmente motivada”, afirma Tas van Ommen, cientista climático de Hobart, Austrália, que é co-presidente das Parcerias Internacionais em Ciências do Núcleo de Gelo.
Celebridades do sorvete
A Instalação de Núcleos de Gelo da Fundação Nacional de Ciência dos EUA (NSF-ICF) em Denver, Colorado, abriga aproximadamente 25.000 metros de núcleos de gelo, todos perfurados com financiamento da NSF desde que a instalação foi inaugurada em 1993. Isso inclui o núcleo da estação Vostok na Antártida. 1, que detinha o recorde de gelo contínuo mais antigo até o início dos anos 2000, bem como novos núcleos de Allan Hills, na Antártida, que contêm o gelo mais antigo já extraído e têm milhões de anos. “Eles são um produto importante”, diz Curt LaBombard, curador da instalação.
Esses núcleos contêm ar preso, partículas e isótopos químicos que fornecem pistas sobre a composição atmosférica passada e temperaturas, bem como eventos como erupções vulcânicas. Os núcleos coletados são normalmente cortados em seções, com algumas seções analisadas pelos pesquisadores e outras armazenadas em um arquivo para estudo posterior.
O freezer de 1.500 metros cúbicos do Arquivo de Denver é mantido a uma temperatura gelada de -36ºC. Como muitos refrigeradores e aparelhos de ar condicionado domésticos construídos na década de 1990, ele depende de um refrigerante chamado hidroclorofluorocarbono (HCFC).
Refrigerantes proibidos
Vazamentos de HCFCs de instalações ou equipamentos de fabricação podem destruir a camada protetora de ozônio da Terra. Portanto, tal como os seus descendentes ainda mais destrutivos, os hidrocarbonetos clorados (CFC), os HCFC foram gradualmente banidos. O Protocolo de Montreal para Salvar a Camada de Ozono, adoptado em 1987, proibiu a nova produção de HCFC depois de 2020 nos países ricos e depois de 2030 nos países mais pobres.
É por isso que muitos refrigeradores e aparelhos de ar condicionado mais novos usam hidrofluorocarbonetos. (HFCs), que são muito menos problemáticos para a camada de ozônio do que os HCFCs, mas podem ser poderosos gases de efeito estufa – até 15.000 vezes mais forte que o dióxido de carbono. Duas outras grandes instalações de arquivo de núcleos de gelo, o Laboratório Canadense de Núcleos de Gelo da Universidade de Alberta, em Edmonton, e o repositório europeu de núcleos de gelo, no Instituto Alfred Wegener, em Bremerhaven, Alemanha, utilizam HFCs.
Mas os HFC também estão a ser eliminados gradualmente no âmbito de uma alteração ao Protocolo de Montreal em 2016, deixando os químicos e as empresas à procura de “substitutos para os substitutos”, diz Mark McLinden, que estuda refrigerantes no Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos EUA em Boulder, Colorado.
As regras de desmantelamento aplicam-se a equipamentos novos, não aos existentes, mas LaBombard diz que os operadores das instalações da NSF sentiram que era chegado o momento de uma atualização. O congelador de décadas atrás é ineficiente, seu software está desatualizado e os custos de manutenção e reparos estão aumentando, diz Michael Jackson, gerente do programa de ciências terrestres da Antártida na NSF, que está liderando a reforma..
Refrigerante à prova de futuro
Opções comuns para refrigerantes de substituição que não danificam a camada de ozônio e são gases de efeito estufa menos potentes incluem hidrofluoroolefinas, propano, amônia e CO2. Todos têm suas vantagens e desvantagens, inclusive o fato de alguns serem tóxicos ou inflamáveis. Outro grande depósito de gelo, no Japão, utiliza amônia. Os gerentes das instalações dos Arquivos de Denver adotaram o CO “transcrítico”2que pode se comportar como um gás e um líquido ao mesmo tempo - uma opção cada vez mais popular para sistemas eficientes de refrigeração comercial. Jackson diz que CO2, embora seja um gás com efeito de estufa, não é inflamável e “é mais eficiente a baixas temperaturas de funcionamento”, acrescentando que “é difícil quantificar, mas o CO2“parece ser o refrigerante de baixa temperatura mais preparado para o futuro”.
As obras no novo freezer NSF estão programadas para começar em agosto e serem concluídas no primeiro trimestre de 2026.
Várias universidades armazenam seus próprios núcleos de gelo em instalações frigoríficas menores. Alguns estão observando com interesse como está indo a renovação do NSF-ICF porque eles também precisam substituir refrigerantes obsoletos. “Estamos no mesmo barco”, diz Ellen Mosley-Thompson, paleoclimatóloga da Universidade Estadual de Ohio, em Columbus. LaBombard diz que a equipe de Denver está pronta e disposta a ajudar outras pessoas.“Oferecemos ajuda e gostaríamos de compartilhar nossas experiências”, afirma.