El carbono negro es el contaminante del aire más peligroso del que nunca hayas oído hablar. Sus dos fuentes principales, los gases de escape de diésel y el humo de leña de los incendios forestales y la calefacción doméstica, producen partículas de aire ultrafinas que son hasta 25 veces más peligrosas para la salud por unidad en comparación con otros tipos de partículas.
A pesar de su peligro, el carbono negro no ha sido suficientemente estudiado debido a la falta de equipos de monitoreo. Los sensores que cumplen con los estándares regulatorios son tremendamente costosos de implementar y mantener, lo que resulta en una cobertura escasa en regiones famosas por la mala calidad del aire, como el área metropolitana de Salt Lake City en Utah.
Un estudio dirigido por la Universidad de Utah encontró que el microAeth MA350 de AethLabs, un sensor portátil y más asequible, registró concentraciones de carbono negro con tanta precisión como el Aerosol Magee Scientific AE33, el instrumento más utilizado para monitorear el carbono negro en tiempo real.
Los investigadores colocaron la tecnología portátil junto a un sensor regulatorio existente en el sitio de la División de Calidad del Aire de Bountiful Utah del 30 de agosto de 2021 al 30 de agosto de 2021. 8 de septiembre de 2022. La tecnología de AethLabs registró cantidades casi idénticas de carbono negro en escalas de tiempo diarias, mensuales y estacionales. Los autores también demostraron que el microAeth podía distinguir entre incendios forestales y fuentes de tráfico, así como el AE33 en escalas de tiempo más largas.
Debido a que el carbono negro permanece cerca de la fuente, se debe localizar el equipo para producir lecturas precisas. La portabilidad del microAethsensor permitiría el monitoreo en sitios estacionarios remotos o inaccesibles, así como para uso móvil.
"Tener una mejor idea de la exposición al carbono negro en diferentes áreas es una cuestión de justicia ambiental", dijo Daniel Mendoza, profesor asistente de investigación de ciencias atmosféricas en la Universidad de Utah y autor principal del estudio. "El lado oeste del Valle de Salt Lake tiene una de las peores calidades de aire de la región, en parte porque está más cerca de las fuentes de contaminación, pero carecemos de la capacidad de medir las concentraciones de carbono negro con precisión. democratizar los datos con sensores confiables y robustos es un primer paso importante para salvaguardar a todas las comunidades. de la peligrosa contaminación del aire."
El estudio fue publicado el 1 de febrero de 2024 en la revista Sensors. .
Los contaminantes de carbono negro son un tipo de partículas finas (PM2,5), una clase de partículas de aire lo suficientemente pequeñas como para ser inhaladas hasta los pulmones y absorbidas en el torrente sanguíneo. El carbono negro es hollín verdadero, que se produce cuando los hidrocarburos no se queman completamente y se ha demostrado que migra al corazón, el cerebro, el tejido fetal y otros sistemas biológicos.
"La combinación del aumento de los incendios forestales impulsados por el cambio climático antropogénico y el crecimiento constante de la población a lo largo del Frente Wasatch en las próximas décadas dará como resultado nuevos desafíos de contaminación que Utah tendrá que enfrentar", dijo Erik Crosman, profesor asistente de ciencias ambientales en la Universidad West Texas A&M. y coautor del estudio. "El 'micro' etalómetro portátil MA350 podría utilizarse para construir una mejor red de observación espacial de sensores de carbono negro precisos pero de menor costo en toda la región".
Aunque las investigaciones sugieren que la exposición al carbono negro es de 10 a 25 veces más peligrosa para la salud respiratoria y cardiovascular que otras PM2,5, los resultados de salud a largo plazo se desconocen en gran medida. Una red de observación precisa es el primer paso para establecer el riesgo de enfermedad y crear políticas de salud pública eficaces. Este estudio, financiado por Salt Lake City Corporation, tiene como objetivo ayudar a las regiones con mala calidad del aire a establecer una línea de base de distribución de carbono negro.
"Es crucial que orientemos nuestras mediciones para identificar las fuentes de carbono negro más grandes y relevantes", dijo Drew Hill, coautor del estudio que dirige el trabajo de investigación aplicada y ciencia de datos en AethLabs. "Hemos añadido una función basada en principios físicos para proporcionar estimaciones en tiempo real de la cantidad de carbono negro medido producido por la quema de combustibles fósiles versus la quema de madera para permitir a los investigadores y responsables políticos triangular dichas fuentes".
Una vez establecida la precisión del sensor portátil y su relevancia regional, los investigadores están midiendo los niveles de carbono negro alrededor del Valle de Salt Lake, incluidas pruebas de las concentraciones presentes dentro de los edificios escolares.
"Primero, es necesario obtener lecturas. En algunos vecindarios se pueden observar las concentraciones de la calidad del aire y luego observar la tasa de cáncer u otras enfermedades en ese vecindario", dijo Mendoza, quien también es profesor asistente adjunto en la División de Medicina Pulmonar. en Salud de la Universidad de Utah. "Al obtener mediciones con un alto grado de precisión, ahora realmente podemos pensar en vías de salud y políticas para proteger realmente la salud pulmonar de todos".
Más información: Daniel L. Mendoza et al, Comparación a largo plazo entre los monitores de carbono negro AethLabs MA350 y Aerosol Magee Scientific AE33 en el área metropolitana de Salt Lake City, Sensores (2024). DOI:10.3390/s24030965
Proporcionado por la Universidad de Utah
