El asfalto es una sustancia casi omnipresente -se encuentra en las carreteras, en los tejados y en las calzadas- pero sus emisiones químicas rara vez figuran en los planes de gestión de la calidad del aire urbano. Un nuevo estudio revela que el asfalto es una fuente importante de contaminantes atmosféricos en las zonas urbanas, especialmente en los días calurosos y soleados.
Los investigadores de Yale observaron que los asfaltos comunes para carreteras y tejados producían mezclas complejas de compuestos orgánicos, incluidos contaminantes peligrosos, en una serie de condiciones típicas de temperatura y sol. Los resultados de su trabajo, realizado por el laboratorio de Drew Gentner, profesor asociado de ingeniería química & ambiental, aparecen el 2 de septiembre en la revista Science Advances.
Décadas de investigación y regulación de las emisiones de los vehículos de motor y otras fuentes relacionadas con la combustión han permitido mejorar la calidad del aire urbano. Pero estudios recientes demuestran que, a medida que esos esfuerzos han tenido éxito, numerosas fuentes no relacionadas con la combustión se han convertido en importantes contribuyentes de compuestos orgánicos. Éstos pueden dar lugar a aerosoles orgánicos secundarios (SOA), uno de los principales contribuyentes de PM2,5 -un importante contaminante atmosférico regulado que comprende partículas de menos de 2,5 micrómetros de diámetro- que tienen efectos significativos en la salud pública.
Los investigadores recogieron asfalto fresco y lo calentaron a diferentes temperaturas. «Un hallazgo principal es que los productos relacionados con el asfalto emiten al aire mezclas sustanciales y diversas de compuestos orgánicos, con una fuerte dependencia de la temperatura y otras condiciones ambientales», dijo Peeyush Khare, estudiante de posgrado en el laboratorio de Gentner y autor principal del estudio.
Después de algún tiempo, las emisiones a temperaturas de verano se nivelaron, pero persistieron a un ritmo constante – lo que sugiere que hay emisiones continuas a largo plazo del asfalto en condiciones del mundo real. «Para explicar estas observaciones, calculamos la tasa esperada de emisiones constantes y mostró que la tasa de emisiones continuas estaba determinada por el tiempo que tardan los compuestos en difundirse a través de la mezcla de asfalto altamente viscosa», dijo Gentner.
También examinaron lo que ocurre cuando el asfalto se expone a una radiación solar moderada y observaron un aumento significativo de las emisiones -hasta un 300% en el caso del asfalto de las carreteras-, lo que demuestra que la radiación solar, y no sólo la temperatura, puede aumentar las emisiones.
«Esto es importante desde el punto de vista de la calidad del aire, especialmente en condiciones de calor y sol en verano», dijo Khare.
Las superficies pavimentadas y los tejados representan aproximadamente el 45% y el 20% de las superficies de las ciudades estadounidenses, respectivamente. Los investigadores calcularon las emisiones totales potenciales y la formación de SOA en Los Ángeles, una ciudad clave para los estudios de casos sobre la calidad del aire urbano.
Debido a los tipos de compuestos que emite el asfalto, su formación potencial de SOA es comparable a las emisiones de los vehículos de motor en Los Ángeles, dijeron los investigadores, lo que implica que encontrar formas de hacer que las carreteras sean más respetuosas con el medio ambiente es tan importante como hacer lo mismo con los coches y los camiones. Sin embargo, Gentner señaló que el efecto de las emisiones de asfalto en la formación de ozono era mínimo comparado con el de los vehículos de motor y las sustancias químicas volátiles de los productos de limpieza y cuidado personal, otra fuente emergente clave de emisiones orgánicas reactivas que produce grandes cantidades de SOA en las zonas urbanas.
Gentner subrayó que el asfalto es sólo una pieza del rompecabezas del SOA urbano.