La atmósfera se limpia a sí misma a través de un mecanismo previamente desconocido: estudio

La atmósfera se limpia a sí misma mediante la creación de una molécula llamada hidróxido (OH) a través de un mecanismo previamente desconocido, según un nuevo estudio revisado por pares.

El hidróxido oxida muchos de los gases liberados por los procesos naturales y la actividad humana, descomponiéndolos en productos solubles en agua que pueden lavarse y eliminarse de la atmósfera. El premio Nobel Paul Crutzen se refirió al hidróxido como un «limpiador atmosférico».

Hasta ahora, los científicos pensaban que el hidróxido se formaba principalmente a partir de la luz solar, pero el nuevo estudio se publica en procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias La semana pasada descubrió que el fuerte campo eléctrico en la superficie entre las gotas de agua en el aire y el aire circundante también puede crear OH.

«La sabiduría convencional es que tienes que hacer OH a través de la fotoquímica o la química redox. Tienes que tener luz solar o metales que actúen como catalizadores», dijo en un comunicado de prensa Sergey Neskorodov, profesor de química de UC Irvine y miembro del equipo de investigación. Lo que este documento dice en esencia es que no necesitas nada de esto. En el agua pura, el OH se puede formar espontáneamente por las condiciones especiales en la superficie de las gotas. «

El equipo de investigación se basó en investigaciones previas de científicos de la Universidad de Stanford dirigidos por Richard Zari, quienes descubrieron que el peróxido de hidrógeno (H2O2) se forma espontáneamente en la superficie de las gotas de agua.

Pérdida de ozono en el Ártico | Imagen de la NASA obtenida el 19 de marzo de 2011 (Fuente: FLICKR)

El equipo realizó el estudio midiendo las concentraciones de hidróxido en diferentes matraces, algunos que contenían agua superficial y aire y otros que contenían solo agua sin aire. Luego rastrearon la producción de OH en la oscuridad al incluir una molécula de «sonda» que brilla cuando reacciona con OH.

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Los científicos descubrieron que las tasas de producción de OH en la oscuridad eran similares o superiores a las de otros factores desencadenantes, como la exposición a la luz solar.

«Se generará suficiente OH para competir con otras fuentes conocidas de OH», dijo Nizhgorodov. «Por la noche, cuando no hay fotoquímica, el hidrógeno todavía se produce y se produce a un ritmo más alto de lo que sería de otra manera».

«OH es un jugador importante en la historia de la química atmosférica”, explicó Christian Georges, químico atmosférico de la Universidad de Lyon en Francia y autor principal del nuevo estudio. «Inicia reacciones que descomponen los contaminantes en el aire y ayuda a eliminar los productos químicos nocivos. como el dióxido de azufre y el óxido nítrico, que son gases tóxicos, de la atmósfera. Por lo tanto, una comprensión completa de sus fuentes y sumideros es clave para comprender y mitigar la contaminación del aire».

Resultados del estudio para cambiar la forma en que se forman los modelos de contaminación del aire

El equipo señala que los nuevos hallazgos cambian la comprensión de las fuentes de OH e influirán en la forma en que los investigadores construyen modelos informáticos para predecir la contaminación del aire.

«Puede cambiar drásticamente los modelos de contaminación del aire», dijo Nizhgorodov. «El OH es un importante agente oxidante dentro de las gotas de agua y la suposición principal en los modelos es que el OH proviene del aire y no se produce directamente en la gota».

Neskorodov agregó que el próximo paso debería ser realizar experimentos cuidadosamente diseñados en la atmósfera real en diferentes partes del mundo.

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«Muchas personas leerán esto, pero al principio no lo creerán y tratarán de reproducirlo o de realizar experimentos para demostrar que no es correcto», dijo Neskorodov. «Seguramente habrá muchos ensayos de laboratorio de seguimiento sobre esto».

Investigadores del Instituto Weizmann, la Universidad Claude Bernard de Francia y la Universidad Tecnológica de Guangdong de China, que fue financiada por el Consejo Europeo de Investigación, también participaron en el estudio.

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