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Una nueva investigación, dirigida conjuntamente por la Universidad de Massachusetts Amherst y la Universidad del Norte de Texas, avanza en nuestra comprensión de cómo la madera en nuestros hogares y oficinas puede liberar formaldehído, un carcinógeno potente, a niveles que pueden exceder ciertos límites de salud. Los hallazgos, publicados recientemente en Green Chemistry , prometen promover la salud pública. Su solución, para la cual el equipo ha presentado una patente, es una forma efectiva y de bajo costo de mitigar el daño causado por el formaldehído.
El formaldehído es un gas incoloro e inodoro y un carcinógeno potente. Incluso los niveles bajos de exposición se han relacionado con algunos tipos de cáncer y leucemia. Hace tiempo que se sabe que ciertos productos domésticos manufacturados, que van desde tableros de partículas hasta cortinas y alfombras, pueden liberar formaldehído en los espacios habitables. La madera en sí también puede liberar formaldehído, y se sabe que el procesamiento de la madera a alta temperatura libera grandes cantidades de la sustancia química.
Sin embargo, resulta que la madera, incluidos los muebles de madera y la carpintería de nuestras casas, puede liberar niveles bajos de formaldehído incluso a temperatura ambiente. "Esta liberación de bajo nivel se había entendido desde hace algún tiempo, pero nadie sabía realmente cómo se producía ese formaldehído", dice Barry Goodell, profesor de microbiología en UMass Amherst y uno de los autores principales del artículo. Hasta ahora.
La clave es un fenómeno químico, que los autores han descrito como una "reacción de Fenton mediada por lignina".
En el caso de la madera, funciona así:la "madera" de la madera, su rigidez y rigidez, se debe a una sustancia llamada lignina, que crea paredes celulares resistentes. Los árboles, debido a que crecen en el suelo, absorben constantemente trazas de hierro, uno de los elementos más abundantes en la tierra, que se alojan en la madera. Luego, cuando el árbol se tala y se convierte en madera con herramientas que contienen hierro, como sierras y cepilladoras, se introducen aún más partículas de hierro en la superficie de la madera. Luego, la lignina modifica el hierro, formando una especie de hierro altamente reactivo. Cuando este hierro altamente reactivo se encuentra con el aire, forma radicales de oxígeno corrosivos que luego se combinan con la lignina para formar formaldehído, que se filtra de la madera al aire y a nuestros pulmones.
Crédito:Yu Fu et al, Química verde (2022). DOI:10.1039/D2GC02632E
Este hallazgo representa un avance científico en nuestra comprensión de cómo se genera el formaldehído a partir de la madera y las superficies de madera a temperatura ambiente.
Pero eso no es todo. "Una vez que comprendimos cómo funcionaba esta reacción de Fenton mediada por la lignina y cómo actuaba en la madera", dice Goodell, "tuvimos algunas conjeturas sobre cómo podríamos evitar que ocurriera la reacción". Los antioxidantes, que a menudo se encuentran en los cereales para el desayuno para conservar la frescura, pueden bloquear la producción de radicales de oxígeno, mientras que los "queladores" simples que retienen el hierro, y que a menudo también se encuentran en los alimentos, podrían evitar que el hierro reaccione con su entorno.
Resulta que el trabajo experimental del equipo verificó sus hallazgos con estos compuestos seguros para los alimentos, y estos ingredientes son la base de una patente que Goodell y su colega y coautor de la Universidad del Norte de Texas, Sheldon Shi, presentaron recientemente. Simplemente mezclando estos antioxidantes y quelantes con madera o, en algunos casos, rociándolos sobre superficies de madera, los investigadores han demostrado que la liberación de formaldehído puede mitigarse y reducirse a niveles seguros. La mitigación del formaldehído también puede ser posible para productos comerciales a base de madera. "La invención es simple y de bajo costo y podría incorporarse fácilmente a las líneas de procesamiento de madera existentes para producir productos de madera de alta calidad y respetuosos con el medio ambiente", dijo Shi. "Los métodos de control de formaldehído que hemos desarrollado también deberían ser seguros para su aplicación en el hogar, de modo que los propietarios puedan usar fácilmente los sistemas en el hogar para mejorar la calidad del aire".
Goodell y Shi están buscando cooperadores que estén interesados en reducir la generación de formaldehído de la madera y los productos a base de madera, y en desarrollar productos que puedan usarse en el hogar y el lugar de trabajo para mitigar la liberación de formaldehído de los productos en esos entornos. El pegamento ecológico puede reemplazar los adhesivos nocivos en la construcción con madera