Um professor de engenharia química da BYU e seu Ph.D. Os alunos desenvolveram um modelo avançado que pode ajudar a prever a poluição causada pela fumaça de um incêndio florestal.

A pesquisa, patrocinado pelo Serviço Florestal USDA e pelo Departamento de Energia, fornece um modelo físico que pode prever com mais segurança as emissões de fuligem e fumaça de incêndios florestais em uma variedade de condições.

"A fumaça que você vê nos incêndios florestais é uma combinação de gases evoluídos e fuligem, "disse Alex Josephson, um Ph.D. estudante do programa de engenharia química da BYU que também trabalha no projeto do Laboratório Nacional de Los Alamos. "Quando olhamos para a fumaça no que diz respeito aos efeitos para a saúde, normalmente nos preocupamos com essas partículas de fuligem; e é isso que estamos modelando. "

Incêndios florestais recentes na Califórnia e em Utah fizeram com que a qualidade do ar de Utah afundasse por vários dias em agosto deste ano, atingindo níveis laranja e até mesmo vermelhos para longos trechos. Os dias laranja não são saudáveis ​​para grupos sensíveis, enquanto os dias vermelhos são considerados prejudiciais para todas as pessoas e podem resultar em efeitos graves para a saúde de crianças ou indivíduos mais velhos.

O modelo desenvolvido pela BYU / Los Alamos usa fórmulas detalhadas baseadas na física para prever a formação inicial de partículas de fuligem emitidas durante incêndios florestais. Medições experimentais de conteúdo de fumaça podem envolver procedimentos bastante simples, como a amostragem de vácuo de partículas à medida que são produzidas a partir de uma chama.

"Bilhões de dólares são gastos no combate a incêndios florestais e neste verão parecia que todo o Ocidente estava em chamas, "disse David Lignell, professor de engenharia química e autor sênior do estudo, publicado recentemente na revista acadêmica Combustion and Flame. “Além das emissões, a fuligem afeta a radiação térmica e a temperatura da chama, que podem ser fatores importantes na propagação do fogo. Em última análise, compreender os processos físicos básicos em incêndios e ser capaz de modelá-los com precisão em condições realistas ajudará a prever as emissões de fumaça e os efeitos relacionados à saúde. "

Os modelos atuais de previsão de incêndios florestais são muito caros em termos computacionais para serem executados em incêndios florestais de grande escala. O modelo produzido pela BYU / Los Alamos, que se parece com algo riscado em um quadro-negro em A Beautiful Mind (veja a imagem à direita), fornece elementos básicos para validar modelos mais eficientes que podem ser aplicados em supercomputadores a um custo computacional razoável.

A pesquisa visa ajudar o Serviço Florestal e outros grupos de manejo de incêndios florestais a conhecer melhor o impacto das queimadas prescritas nos ambientes urbanos circundantes. (Queimaduras prescritas são um método para ajudar a prevenir incêndios florestais.) De acordo com Josephson, ele está "fornecendo as ferramentas para fornecer informações para ajudar as pessoas que precisam tomar essas decisões".

"Quando ocorre um incêndio natural, ninguém é responsável pelas emissões porque é um ato da natureza, "disse ele." Mas quando o Serviço Florestal quer prescrever um incêndio, então, de repente, você é responsável pela fumaça e pelas emissões que dela emanam. Você entende melhor as emissões antes de iniciar um incêndio que pode ter efeitos graves nas comunidades vizinhas. "

O financiamento para a pesquisa vem mais especificamente da Estação de Pesquisa das Montanhas Rochosas do Serviço Florestal e da Administração Nacional de Segurança Nuclear do Departamento de Energia, através do Centro de Simulação Multidisciplinar de Captura de Carbono da Universidade de Utah.

Embora Lignell tenha dito que ainda há uma lacuna entre sua pesquisa e como ela afeta diretamente o ar que as pessoas estão respirando, ele pessoalmente investiu para preencher essa lacuna, não apenas como engenheiro químico, mas como alguém com asma.

"Quando a fumaça enche o vale, Eu levo isso para o lado pessoal; realmente afeta a vida das pessoas, "Lignell disse." Certamente faz você prestar atenção às questões do incêndio florestal e faz você querer fazer parte do trabalho nessas questões. "