El científico investigador de la NASA Tom Hanisco se propuso construir un instrumento capaz de medir una sustancia química de corta duración que limpia la atmósfera de metano, un potente gas de efecto invernadero, pero descubrió que su descubrimiento eclipsaba a los mejores instrumentos comerciales para medir los niveles ambientales de ozono.

Su descubrimiento fortuito ha llevado a la presentación de una solicitud de patente para un instrumento que él llama Experimento Rápido de Ozono. o ROZE, y una litera a bordo de un avión de investigación de la NASA, que llevará a cabo una campaña de campo relacionada con los incendios forestales este verano.

"La investigación y el desarrollo nunca se desperdician, "dijo Hanisco, un científico del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. "Cuando comenzamos este esfuerzo de desarrollo, el ozono era lo más alejado de nuestras mentes ".

Ozono bueno y malo

Mientras que el ozono estratosférico protege la vida de la dañina radiación ultravioleta, cuando está en la troposfera exacerba las enfermedades respiratorias que matan a cientos de miles de personas cada año. El ozono troposférico se crea por reacciones químicas entre óxidos de nitrógeno y compuestos orgánicos volátiles. Esto sucede cuando los contaminantes emitidos por los automóviles, plantas de energía, las calderas industriales y otras fuentes reaccionan químicamente en presencia de luz solar.

Como resultado, La Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. regula los niveles de ozono superficial y penaliza a las ciudades que exceden los niveles aceptados.

ROZE Vital para comprender la calidad del aire urbano

ROZE, que Hanisco cree que los científicos podrían usar para determinar cuánto ozono se deposita a nivel del suelo, es una versión de un instrumento prototipo que desarrolló inicialmente para medir hidroxilo, u OH.

Aunque de corta duración y altamente reactivo, OH es el detergente de la naturaleza:limpia la atmósfera de metano, un gas de efecto invernadero devastadoramente poderoso que es más efectivo que el dióxido de carbono para absorber calor.

Para medir mejor el hidroxilo, Hanisco incorporó una técnica de medición probada y verdadera llamada espectroscopia de correlación de filtro de gas. La idea de Hanisco era llenar una cavidad con hidroxilo producido por su instrumento prototipo. Una vez lleno, el hidroxilo bloquearía toda la luz en longitudes de onda absorbidas por el hidroxilo. Cuando apagó la cavidad para evitar que el hidroxilo la llenara, el instrumento mediría entonces toda la luz afectada por el hidroxilo. La diferencia entre las dos medidas sería proporcional a la abundancia de hidroxilo en una columna.

En prueba, sin embargo, el equipo encontró dificultades al intentar producir hidroxilo. Una fuga de aire produjo ozono, que se compone de tres átomos de oxígeno. "El ozono interfirió, pero hicimos algunos números rápidos para ver realmente cuánto ozono podíamos ver. Como se vio despues, el instrumento era supersensible a esta molécula, "Dijo Hanisco.

Con algunos retoques, Hanisco y su colega, Reem Hannun, pudieron mejorar la sensibilidad del instrumento al ozono. Según Hanisco, ROZE es 100 veces más preciso que el mejor instrumento óptico fabricado comercialmente, Hanisco dijo, agregando que su instrumento es fácil de construir y relativamente económico.

Patente archivada; Campaña de aviones en el horizonte

Hanisco ha presentado una solicitud de patente y ahora planea volar el instrumento en una campaña de aviones llamada FIREX-AQ. abreviatura de Influencia del fuego en los entornos regionales y globales Experimento-Calidad del aire. La campaña, que se llevará a cabo a bordo de un avión DC-8 en julio-agosto, medirá las trazas de gases y las emisiones de aerosoles causadas por los incendios forestales en el oeste de los EE. UU. y los incendios agrícolas en el sureste de los EE. UU. la oportunidad de vuelo le da a Hanisco y su equipo la oportunidad de operar ROZE en condiciones de vuelo.

ROZE ya ha generado interés entre investigadores de agencias gubernamentales y universidades. Debido a su alta sensibilidad y velocidades de muestreo rápidas, creen que podría llenar un nicho vital en la comprensión del presupuesto de ozono. Los instrumentos de ozono actuales son eficaces para medir los niveles generales de fondo, pero no son expertos en revelar cuánto se deposita en la superficie de la Tierra.

Tener una mejor comprensión del presupuesto de ozono es importante para los municipios y los estados, particularmente si un área cae en incumplimiento y es penalizada. "La EPA tiene modelos que pueden predecir la cantidad de ozono que se formará, ", Dijo Hannun." Pero estos modelos realmente no saben qué tan rápido se deposita. Si no conocemos la tasa, no podemos modelar con precisión cómo se mueve el ozono de un área a la siguiente, o cuánto tiempo permanecerá una vez formado ".

En cuanto a crear un instrumento sensible al hidroxilo, Hanisco no se ha rendido. Presentó una patente para ese concepto, también, y planes para seguir desarrollando la tecnología. "Incluso si no ganas, en última instancia, ganas. Ese fue ciertamente el caso aquí, "Dijo Hanisco.