A agricultura há muito é acusada de causar poluição atmosférica por amônia, mas os tubos de escape dos veículos, na verdade, são uma fonte mais importante de contribuição da amônia para a névoa que paira sobre as grandes cidades, de acordo com uma nova pesquisa por uma equipe incluindo engenheiros de Princeton.

"A amônia não precisa vir do meio-oeste para a Filadélfia ou Nova York, "disse Mark Zondlo, professor associado de engenharia civil e ambiental na Universidade de Princeton. "Muito disso está sendo gerado aqui."

Cerca de 80 por cento da amônia transportada pelo ar vem de práticas agrícolas, como fertilização, portanto, parece provável que a amônia nas partículas de neblina venha das nuvens de grandes fazendas no meio-oeste e seja transportada para a costa leste. Mas, em um artigo publicado na revista Ciência e Tecnologia Ambiental , A equipe de pesquisa de Zondlo descobriu que as emissões de amônia das cidades são muito maiores do que o reconhecido, ocorrem exatamente nos momentos em que o material particulado insalubre está em seu pior momento, e quando as emissões agrícolas estão em baixas diárias ou sazonais.

"Na verdade, vem dos veículos" nas próprias cidades, disse Zondlo, que também é diretor associado de parcerias externas do Centro Andlinger de Energia e Meio Ambiente de Princeton.

Os pesquisadores notaram que as emissões veiculares de amônia foram co-emitidas com óxidos de nitrogênio. Esses produtos químicos se combinam para formar nitrato de amônio, que pode ser visto a partir da cor marrom na névoa urbana. Avançar, As emissões de amônia dos veículos são especialmente importantes durante o tempo frio (por exemplo, durante o inverno ou na hora do rush matinal), quando as emissões agrícolas estão em seu nível mais baixo e quando a poluição por neblina é pior.

Daven Henze, professor associado da Universidade do Colorado e pesquisador da equipe de ciências aplicadas em saúde e qualidade do ar da NASA, disse que as descobertas são um passo importante para entender melhor a poluição do ar nas cidades. Com outras emissões de veículos - principalmente compostos de nitrogênio e enxofre - tão próximos da amônia, as condições estão maduras para a produção de partículas finas.

"É realmente útil ter seu trabalho [de Zondlo] progredindo no esclarecimento da magnitude da fonte, "Henze disse.

Para conduzir sua pesquisa, Zondlo e sua equipe equiparam veículos com sensores sofisticados para detectar os níveis de amônia e se concentraram em seis cidades - Filadélfia, Denver e Houston nos Estados Unidos, e Pequim, Shijiazhuang e Baoding na China. Ao medir os níveis de amônia durante vários momentos do dia em diferentes pontos de entrada nas cidades, a equipe conseguiu pintar um quadro de uma cidade "que respira", onde os níveis de poluentes aumentam e diminuem, dependendo do tráfego e das condições.

A pesquisa foi auxiliada pelo uso de sensores de amônia a laser em cascata quântica de caminho aberto desenvolvidos pelo grupo de Zondlo dentro do Centro de Tecnologias de Infravermelho Médio para Saúde e Meio Ambiente de Princeton (MIRTHE). Os sensores baseados em laser eram menores, mais fácil de trabalhar e mais preciso do que os sensores usados ​​anteriormente, Disse Zondlo. Eles também permitiram testes móveis mais eficientes.

Anteriormente, os veículos tiveram que ser especialmente equipados para a coleta de dados. Freqüentemente, furos eram feitos nos corpos dos veículos para conectar sensores. Bancos de equipamentos também eram necessários no veículo. Como os novos sensores são relativamente pequenos, eles podem ser montados em um bagageiro na parte superior do veículo e, em seguida, conectados a um laptop. Esta é a base para seu laboratório móvel Princeton Atmospheric Chemistry Experiment, um SUV convencional equipado com sensores químicos e meteorológicos.

"Como os sensores são de baixa potência (quase o mesmo que uma lâmpada) e compactos, podemos implantá-los prontamente em qualquer veículo, apenas adicionando um suporte para esquis, "Zondlo disse." Os laboratórios móveis existentes exigem veículos personalizados com geradores suplementares e modificações significativas de amostragem. Nossos sensores podem ser colocados na bagagem despachada e montados em poucas horas em um local de campo. "

Essa conveniência levou à descoberta quase imediata à medida que os dados eram coletados.

"Você pode realmente ver as plumas saindo dos veículos em tempo real, "disse Da Pan, membro da equipe e estudante de doutorado do quarto ano em Princeton. "Então, basicamente, você pode dizer se o carro à sua frente estava em más condições de operação. Você pode realmente ver as plumas saindo dele."

Além de Zondlo e Pan, autores do artigo, que foi publicado em 29 de novembro, 2016, incluiu Denise Mauzerall, professor de engenharia civil e ambiental e relações públicas e internacionais na Woodrow Wilson School em Princeton; Kang Sun, Lei Tao, David Miller e Levi Golston de Princeton; Robert Griffin, H.W. Wallace e Yu Jun Leong, da Rice University; M. Melissa Yang do Centro de Pesquisa Langley da NASA; Yan Zhang da Nanjing P&Y Environmental Technology Co .; e Tong Zhu da Universidade de Pequim.

O apoio ao projeto foi fornecido em parte pelo Conselho para Ensino e Pesquisa Internacional da Universidade de Princeton com fundos do Fung Global Forum, Fundo de Conservação do Ar e Água da National Geographic, a National Science Foundation, NASA e o Houston Endowment.

Pan disse que a pesquisa abre dois caminhos para um estudo mais aprofundado:Como a proximidade de amônia e nitrogênio e compostos de enxofre nas emissões afetam a produção de partículas finas, e como os dados podem eventualmente influenciar os regulamentos de emissões veiculares. Zondlo também está investigando como as observações de satélite de amônia podem ajudar a entender essas emissões como parte da equipe de ciências aplicadas em saúde e qualidade do ar da NASA.

Os esforços feitos para reduzir as emissões de nitrogênio e enxofre têm sido uma grande "história de sucesso, "Zondlo disse. O progresso no controle de material particulado por essas duas espécies será apenas incremental no mundo desenvolvido.

"Nós puxamos essas alavancas o máximo que podemos, - disse Zondlo. - Mas há uma grande alavanca que não tocamos, a amônia. E se realmente queremos atacar partículas finas e melhorar a qualidade do ar, precisamos começar a compreender e, eventualmente, limitar essas emissões de amônia. "