Motores modernos - em particular aqueles que injetam combustível em alta pressão - maximizam a eficiência e reduzem as emissões de dióxido de carbono, mas também pode liberar poluição mais difícil de pegar associada a cânceres e pulmão, coração e doenças de Alzheimer. Em resposta, Pesquisadores europeus estão analisando partículas de exaustão até um bilionésimo de metro, o que pode ajudar no desenvolvimento de carros mais limpos.

As partículas minúsculas emitidas pelos motores de combustão contêm substâncias tóxicas que poluem a atmosfera. Eles são uma das principais fontes de má qualidade do ar, que no geral causa a morte prematura de mais de 500, 000 cidadãos da UE todos os anos - mais de dez vezes o número dos que morrem em acidentes rodoviários.

“A poluição por partículas não está melhorando nas cidades europeias no ritmo previsto pela ampla introdução de filtros de partículas para todos os tipos de motores a diesel. Em alguns casos, pode realmente piorar, 'disse o professor Zissis Samaras, um especialista em emissões automotivas da Universidade Aristóteles de Thessaloniki, na Grécia.

A legislação atual da UE regula os padrões de emissão para partículas de motores a diesel e gasolina maiores que 23 bilionésimos de metro, ou 23 nanômetros. Contudo, alguns motores com baixo consumo de combustível, que emitem menos dióxido de carbono, podem liberar nanopartículas ainda menores e podem vir com sua própria gama de riscos à saúde.

O sistema respiratório humano não foi projetado para bloquear a entrada de partículas desse tamanho nos pulmões. As partículas também têm uma área de superfície maior do que suas contrapartes maiores, o que significa que, quando entram em contato com os pulmões, existe um risco maior de absorção de substâncias nocivas.

Isso pode contribuir para efeitos agudos e de longo prazo na saúde, de acordo com o Prof. Samaras, quem é o coordenador do DownToTen, um projeto de pesquisa com o objetivo de medir as partículas de escapamento automotivo até dez bilionésimos de um metro, ou 10 nanômetros. Isso poderia eventualmente ajudar os fabricantes de automóveis a projetar motores que emitam menos dessas partículas prejudiciais.

Para fazer isso, o projeto está investigando as partículas liberadas diretamente pelo motor de um carro, e sua relação com as partículas mais antigas já no ar, que sofreram algo chamado envelhecimento atmosférico.

Febre de partícula

O envelhecimento atmosférico ocorre quando as partículas já entraram no ambiente, onde podem reagir com diferentes compostos ou se ligar a várias outras substâncias. Isso pode acabar mudando sua natureza.

Parte do problema é tentar determinar se as partículas mais antigas são produzidas como resultado direto da exaustão recente ou de algum outro lugar.

'Estas partículas secundárias (envelhecidas atmosféricas) também podem vir do mar, da agricultura, florestas ou processos naturais, 'disse o Prof. Samaras. 'A questão é quanto as emissões de partículas primárias veiculares causam ou aceleram esses processos.'

A DownToTen desenvolveu um dispositivo que é conectado ao tubo de escape de um carro e mede partículas novas e antigas. Conforme o carro libera emissões, o dispositivo registra dados sobre as partículas emitidas, e então os empurra para uma câmara onde o envelhecimento atmosférico é artificialmente realizado. Os dados sobre as partículas envelhecidas são coletados para análise, o que pode fornecer uma visão mais detalhada das emissões automotivas.

Outro projeto de pesquisa chamado SUREAL-23 também desenvolveu um instrumento que pode medir partículas abaixo de 23 nanômetros, mas em alta resolução. Um analisador adicional foi construído que fornece informações não apenas sobre o tamanho, mas também o número total de partículas emitidas em tempo real.

Eleni Papaioannou do Chemical Process &Energy Resources Institute (CPERI) na Grécia está coordenando o projeto.

'Com este dispositivo, teremos conhecimento exato não apenas de quantos, mas também no tamanho das partículas enquanto o veículo está funcionando, ' ela disse, acrescentando que uma das razões pelas quais a regulamentação atual visa apenas partículas maiores do que 23 nanômetros é porque nenhuma metodologia robusta o suficiente ou instrumentação adequada existia até agora.

SUREAL-23 também teve sucesso no desenvolvimento, pela primeira vez, uma instrumentação de medição resistente ao calor, o que é vital porque simplifica e melhora significativamente o processo de amostragem.

'O sistema de amostragem é frequentemente responsável por erros durante as medições, pois introduz perdas de partículas e artefatos (partículas que não existem na exaustão, mas são criadas através do processo de amostragem). Pela primeira vez, conseguimos simplificar isso, livrando-se de todos esses problemas, mas também tornando nossa metodologia mais apropriada para medições na estrada, 'disse Papaioannou.

Usando esta pesquisa em nanopartículas juntamente com códigos de computador mais precisos, os fabricantes de automóveis poderão inserir diferentes fatores, como tamanho do motor, temperatura e velocidade, para determinar qual seria a liberação potencial de partículas em cada caso e otimizar os parâmetros relevantes do motor e do tratamento de gases de escape. O conhecimento dessas informações permitirá que os fabricantes projetem carros que estejam em conformidade com a futura legislação da UE, que deve redefinir o limite atual de emissões de partículas para 10 nanômetros.