東京工科大学　工学部　応用化学科　ブログ

　1980年代初等、南極昭和基地上空の春季オゾン全量の計測値がそれまでと比較して、著しく減少していることが観測された。これが南極のオゾンホールの最初の報告であるとされている。オゾンホールとは８～11月に南極上空のオゾン量が極端に減少する現象である。（南半球なので８～11月が春季である。）

　オゾンホールとフロンにいったいどんな関係があるのか、以下に順を追って説明しよう。

　まず、オゾン（O₃）とは酸素分子（O₂）と同じく酸素原子からなる分子である。オゾンは不安定で自然にO₂に分解するためわれわれの周囲には通常は存在しないが、地表から10 km以上上空の大気では波長230nm以下の高いエネルギーの紫外線によってO₂からオゾンが発生している。オゾンの発生と分解がバランスするので上空にはいつも一定量のオゾンが存在している。この上空のオゾンは波長300nm以下の紫外線を吸収して地表に降り注ぐ紫外線の強度を抑える働きをしている。これがオゾン層である。オゾン層は南極に限らず地球全体を覆っていて、われわれの生活する地表を有害な紫外線から守っているのである。

　オゾンホールという現象はこのオゾン層に穴が空いているということであり、南極という人が少ない場所で、春季という限定された期間のことであっても不安を感じさせる事象である。また1980年代に始まった、ということはその原因が地球の歴史からみれば極最近に起こった変化、おそらくは人間活動による変化、に由来していることを示していた。また、後の調査の結果オゾンホールほどではないとしてもオゾン層の破壊は全世界的に起こっていることが知られる様になった。

　オゾンホールの発生、オゾン層の破壊の原因となるメカニズムを明らかにしたのはフランク・シャーウッド・ローランド、マリオ・モリーナ、パウル・クルッツェン等、大気化学者であった。オゾン層の破壊はオゾンの分解を加速する要素、触媒が大気に含まれるようになったことが原因である。その触媒とは塩素原子(Cl)であった。

　では、このClはどこからやってくるのだろうか。自然界にもともと存在するものが原因なら1980年代といわず、酸素を含む大気が形成された十億年以上前からオゾンホールがあったはずである。人間が造り出した物質であり、大気の上層にまで到達できる気体、しかもオゾン層の領域まで分解しない安定な分子となると先に述べたフロン以外に考えられない。炭素の骨格にフッ素の他に塩素を結合させた形のフロンが大気中に放出され、そのままオゾン層まで到達したところで強力な紫外線によって分解されて塩素原子Clを放出し、そのClが触媒としてオゾン層を破壊し始めた。特に南極では南極特有の気象条件と相まってオゾン層が消失し、オゾンホールが形成されていたのである。

　フロンの開発は冷凍機の普及を加速して人々(People)の快適な生活の実現（Prosperity）のために役立った。しかし、フロン開発から約半世紀、オゾン層の破壊とオゾンホールの形成というPlanetレベルの悪影響が判明した。フロンを利用した冷凍機はSustainableではなかったのである。

　さて、ここで注目したいのはフロンが開発されてから約半世紀、それがサステイナブルでない、と考える理由は全くなかった、という点です。何かの物質の利用がサステイナブルか否かについて私たちが確実に知ることができるのは、「サステイナブルでない」ことが判明したものは「サステイナブルでない」ということだけです。そうでないものは「いまのところサステイナブルでない証拠が見つからない」というだけで「サステイナブルである」とは言えないのです。

　でもそれでも構わないのです。サステイナブル工学は「サステイナブルでないもの」をなくす努力のことですから「サステイナブルでないもの」がわかれば充分だと言えるでしょう。

江頭 靖幸