Oamenii de știință au aflat cum se curăță singură atmosfera Pământului

Un chimist de la University of California, Irvine (UC Irvine) din SUA a descoperit mecanismul prin care se formează o moleculă care curăță aerul.

Activitățile umane emit nenumărate tipuri de poluanți în aer, iar fără o moleculă numită hidroxid (OH) mulți dintre acești poluanți ar continua să se agrege în atmosferă.

• Telescopul Gemini a făcut o descoperire neașteptată despre stelele binare gigantice
• André-Marie Ampère, unul dintre fondatorii științei electromagnetismului clasic

Modul în care hidroxidul se formează în atmosfera Pământului a fost considerat pe deplin înțeles, dar în noile cercetări publicate în Proceedings of the National Academy of Sciences, o echipă de cercetători care îl include pe Sergey Nizkorodov, profesor de chimie la UC Irvine, raportează că un câmp electric puternic care există la suprafața dintre picăturile de apă din aer și aerul înconjurător poate crea hidroxid printr-un mecanism necunoscut până acum, scrie EurekAlert.

Este o descoperire care ar trebui să remodeleze modul în care oamenii de știință înțeleg modul în care aerul se curăță de elemente precum poluanții și gazele cu efect de seră emise de om, cu care hidroxidul poate reacționa și pe care le poate elimina. „Avem nevoie de hidroxid pentru a oxida hidrocarburile, altfel acestea s-ar acumula în atmosferă la nesfârșit”, a declarat Nizkorodov.

„Hidroxidul este un jucător principal în povestea chimiei atmosferice. Acesta inițiază reacțiile care descompun poluanții din aer și ajută la eliminarea din atmosferă a substanțelor chimice nocive, cum ar fi dioxidul de sulf și oxidul de azot, care sunt gaze otrăvitoare”, a declarat Christian George, chimist atmosferic la Universitatea din Lyon, Franța, și autor principal al noului studiu publicat în PNAS.

Un mecanism necunoscut până acum

„Astfel, a avea o înțelegere completă a surselor este esențială pentru a înțelege și a atenua poluarea aerului”.

Înainte, cercetătorii au presupus că lumina solară era principalul motor al formării hidroxidului. „Înțelepciunea convențională este că trebuie să produci OH prin fotochimie sau chimie redox. Trebuie să ai lumina soarelui sau metale care să acționeze ca și catalizatori”, a spus Nizkorodov.

„Ceea ce spune această lucrare, în esență, este că nu ai nevoie de nimic din toate acestea. În apa pură însăși, hidroxidul poate fi creat spontan prin condițiile speciale de la suprafața picăturilor”.

Echipa s-a bazat pe cercetările efectuate de oamenii de știință de la Universitatea Stanford, conduși de Richard Zare, care au raportat formarea spontană a peroxidului de hidrogen pe suprafața picăturilor de apă. Noile descoperiri ajută la interpretarea rezultatelor neașteptate ale grupului lui Zare.

Apoi, echipa a măsurat concentrațiile de hidroxid în diferite flacoane – unele conținând o suprafață aer-apă și altele conținând doar apă fără aer – și a urmărit producția de OH în întuneric prin includerea în flacoane a unei molecule „sondă” care devine fluorescentă atunci când reacționează cu hidroxidul.

Cum am putea atenua poluarea aerului?

Ei au observat că ratele de producere a OH în întuneric le reflectă pe cele și chiar le depășesc pe cele ale unor factori determinanți precum expunerea la lumina soarelui. „Se va crea suficient de mult OH pentru a concura cu alte surse cunoscute de OH”, a declarat Nizkorodov. „Pe timp de noapte, atunci când nu există fotochimie, OH este totuși produs la o rată mai mare decât s-ar întâmpla altfel”.

Descoperirile, a relatat Nizkorodov, modifică înțelegerea surselor de OH, lucru care va schimba modul în care alți cercetători construiesc modelele computerizate care încearcă să prognozeze modul în care se produce poluarea aerului. „Ar putea schimba destul de mult modelele de poluare a aerului”, a spus Nizkorodov. „OH este un oxidant important în interiorul picăturilor de apă, iar principala ipoteză din modele este că OH provine din aer, nu este produs direct în picături”.

Pentru a determina dacă acest nou mecanism de producere a hidroxidului joacă un rol, Nizkorodov crede că următorul pas este de a efectua experimente atent proiectate în atmosfera reală din diferite părți ale lumii.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Cum poate duce poluarea la infertilitatea bărbaților?

Noul senzor de poluare a aerului de la NASA va monitoriza smogul de deasupra Americii în timp real

Cerul nopții este cu 9,6% mai luminos în fiecare an. Poluarea luminoasă distruge o parte din patrimoniul cultural uman

Un nou studiu confirmă că mașinile electrice reduc poluarea și îmbunătățesc sănătatea