Fluoruro di azoto: il gas serra di cui non si parla

Il fluoruro di azoto (NF3) è un gas poco conosciuto tra i non addetti ai lavori, ma che potrebbe giocare una parte non secondaria nell' effetto serra. Non è considerato all'interno del protocollo di Kyoto, perchè dieci anni fa la sua produzione era del tutto trascurabile (meno di 100 t all'anno).

Lo sviluppo dell'industria elettronica (tra cui gli schermi piatti LCD) ne ha invece stimolato rapidamente la produzione (1):  nel 2007 ne sono state prodotte 4000 t, mentre si prevede di raggiungere le 8000 t nel 2010 e le 20000 t nel 2012.

NF3 è un potentissimo gas serra con un global warming potential pari a 16800; in pratica un kg di NF3 ha lo stesso effetto serra di 16,8 tonnellate di CO2! Il tempo medio di permanenza in atmosfera è inoltre lunghissimo, pari a 550 anni.(2)

Qualcuno pensa che l'allarme sollevato da Prather e Hsu (2) sia eccessivo, perchè questo gas non viene disperso tal quale in atmosfera, dal momento che si dissocia quasi totalmente durante i processi di produzione dei dispositivi elettronici. Già, ma quanto vale quel "quasi"?

Le stime iniziali parlano di un rilascio in atmosfera del 2-3% della produzione complessiva; misurazioni recenti più accurate (3) hanno invece che il rilascio di NF3 raggiunge ben il 16% della produzione complessiva e che l'atmosfera ne contine già 5400 t.

Se l'attuale trend espoenenziale di sviluppo delle nuove tecnologie dovesse continuare business as usual, la produzione di NF3 potrebbe raggiungere le 500 mila t nel 2020 (vedi il grafico più sotto). A quel punto la quantità complessiva di gas in atmosfera sarebbe equivalente a 4 miliardi di t di CO2 (4), pari a circa 0,5 ppm in più di concentrazione.

OK, 0,5 ppm non sono una quantità "preoccupante", tuttavia un'ulteriore fonte di gas serra è proprio l'ultima cosa di cui avevamo bisogno.

Inoltre questa storia ci rivela che le emissioni serra possono provenire dalle fonti più inaspettate e che non necessariamente il progresso tecnologico ci porta a soluzioni con meno global warming.

(1) L'NF3 viene utilizzato nell'industria elettronica per il plasma etching del silicio. Il composto si dissocia e viene utilizzata l'elevatissima reattività del fluoro per ripulire le superfici.

(2) Prather, M. J., and J. Hsu (2008), NF₃, the greenhouse gas missing from Kyoto, Geophys. Res. Lett., 35, L12810, doi:10.1029/2008GL034542. Link per l'abstract

(3) Weiss, R. F., J. Mühle, P. K. Salameh, and C. M. Harth (2008), Nitrogen trifluoride in the global atmosphere, Geophys. Res. Lett., 35, L20821, doi:10.1029/2008GL035913. Link per l'abstract

(4) L'NF3 disperso in atmosfera sarebbe il 16% della produzione cumulativa da qui al 2020 (più le 5400 t già presenti in atmosfera). Per esprimere tale valore in termini di CO2 equivalente occorre poi moltiplicare per 16800. Il tempo di permanenza di 550 anni fa sì che l'NF3 emesso decada lentissimamente e sia possibile sommare le emissioni degli anni successivi.