Un derrame de petróleo dramático, como el accidente de Deepwater Horizon en el Golfo de México hace una década, puede dominar los titulares durante meses mientras los científicos, los legisladores y el público se preocupan por lo que sucede con todo ese petróleo en el medio ambiente. Sin embargo, Se presta mucha menos atención al destino de un producto del petróleo que se ha esparcido deliberadamente por todo el planeta durante décadas:el aglutinante de asfalto.

Ahora, un estudio realizado por químicos del Laboratorio Nacional de Alto Campo Magnético con sede en la Universidad Estatal de Florida muestra que el aglutinante de asfalto, cuando se expone al sol y al agua, filtra miles de compuestos potencialmente tóxicos al medio ambiente. El estudio fue publicado en la revista Ciencia y tecnología ambiental .

Aglutinante de asfalto, también llamado cemento asfáltico, es el pegamento que mantiene unidas las piedras, arena y grava en caminos pavimentados. La pesada, negro, La sustancia pegajosa se deriva del petróleo crudo del fondo del barril al final del proceso de destilación.

El MagLab, financiado por la National Science Foundation y el estado de Florida, es líder mundial en el campo de la petroleómica, que estudia los hidrocarburos increíblemente complejos que componen el petróleo crudo y sus subproductos. Usando espectrómetros de masas de resonancia ciclotrónica de iones de alta resolución (ICR), Los químicos han desarrollado experiencia en la identificación de decenas de miles de diferentes tipos de moléculas que puede contener una sola gota, y cómo esa composición puede cambiar con el tiempo, bacterias o condiciones ambientales.

Ryan Rodgers, director de aplicaciones petroleras y del Future Fuels Institute del MagLab, Durante años había querido estudiar el ligante de asfalto utilizando los instrumentos ICR. Fue el siguiente paso lógico en el esfuerzo de años de su grupo para comprender mejor la estructura y el comportamiento de las moléculas de petróleo y sus efectos potencialmente tóxicos. Estudios anteriores habían demostrado que los suelos y la escorrentía cerca de carreteras pavimentadas exhiben concentraciones más altas de hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP), que se sabe que son cancerígenos. Rodgers sospechaba que había puntos que conectaban esos PAH y el aglutinante de asfalto, y quería encontrarlos.

"La estabilidad a largo plazo de los materiales derivados del petróleo en el medio ambiente siempre ha sido una curiosidad mía, "dijo Rodgers, que creció en la costa del golfo de Florida. "Conociendo su complejidad compositiva y estructural, parecía muy poco probable que fueran ambientalmente benignos. ¿Cómo se vuelven grises las carreteras negras y suaves como la seda? ¿caminos en mal estado? ¿Y dónde diablos se fue todo el asfalto? "

Finalmente adquirió una jarra de aglutinante de asfalto de una empresa de pavimentación local y entregó el proyecto a Sydney Niles. un doctorado candidato en química en el estado de Florida, y la química de MagLab Martha Chacón-Patiño. Diseñaron un experimento en el que crearon una película de aglutinante en un portaobjetos de vidrio, sumergido en agua, y lo irradió en un simulador solar durante una semana, tomar muestras del agua en diferentes momentos para ver qué contenía. Sospechaban que la energía del sol haría que los compuestos reactivos que contienen oxígeno en el agua interactuaran con los hidrocarburos en el aglutinante. un proceso llamado fotooxidación, creando así nuevos tipos de moléculas que se filtrarían en el agua.

"Teníamos esta muestra de la carretera y la iluminamos con luz solar falsa en presencia de agua, "explicó Niles, autor principal del artículo. "Luego miramos el agua y encontramos que hay todos estos compuestos que se derivan del petróleo, y probablemente tóxico. También descubrimos que con el tiempo se lixivian más compuestos ".

Los hidrocarburos que encontraron en el agua contenían más átomos de oxígeno. Los científicos confiaban en que el sol era de hecho el mecanismo detrás del proceso porque muchos menos compuestos se filtraban en una muestra de control que se había mantenido en la oscuridad. y aquellos tenían menos átomos de oxígeno. De hecho, la cantidad de compuestos orgánicos solubles en agua por litro que el equipo encontró en el agua de la muestra irradiada después de una semana fue más de 25 veces mayor que en la muestra que se había dejado en la oscuridad. Y, utilizando los imanes ICR del laboratorio, detectaron más de 15, 000 moléculas diferentes que contienen carbono en el agua de la muestra irradiada.

Dada la toxicidad general de los HAP, estos resultados son motivo de preocupación, Dijeron Niles y Rodgers. Pero el equipo necesitará hacer más experimentos para investigar esa toxicidad.

"Hemos demostrado definitivamente que el aglutinante de asfalto tiene el potencial de generar contaminantes solubles en agua, pero el impacto y el destino de estos serán objeto de futuras investigaciones, "Dijo Rodgers.

También planean más estudios para observar exactamente cómo se están transformando los compuestos y si las diferentes categorías de moléculas de petróleo se comportan de manera diferente.

A Niles le preocupan los hidrocarburos que entran y salen del laboratorio. Si se olvida de llevar sus bolsas reutilizables de productos agrícolas al supermercado, Prefiere hacer malabarismos con sus verduras de camino a la caja registradora que usar una bolsa de plástico de la tienda. Aunque estos hallazgos no son buenas noticias para el planeta, ella dijo, podrían conducir a un cambio positivo.

"Ojalá sea una motivación para una solución, ", dijo." Espero que los ingenieros puedan utilizar esta información para encontrar una mejor alternativa, ya sea un sellador que se coloca en el asfalto para protegerlo o para encontrar algo más para pavimentar carreteras ".