Novos métodos de teste e simulação da qualidade do ar devem ser considerados para ajudar os formuladores de políticas a ter uma compreensão mais precisa de como as emissões afetam os níveis de poluição do ar, novas pesquisas sugerem.

Em uma revisão publicada no Journal of the Air &Waste Management Association , os autores afirmam que os atuais sistemas de modelagem da qualidade do ar usados ​​nos EUA para realizar simulações para nos ajudar a entender como os poluentes reagem na atmosfera precisam encontrar um equilíbrio entre detalhes químicos suficientes e especulação desnecessária para produzir resultados precisos para ajudar a melhorar a qualidade do ar.

O novo artigo fornece recomendações sobre como produzir descrições mais precisas das reações químicas atmosféricas, e, por sua vez, simulações da qualidade do ar, na luta para reduzir as emissões perigosas.

A produção de poluição do ar por veículos motorizados, usinas industriais, e as emissões de combustíveis fósseis são determinadas por reações químicas complexas. Para simular com precisão a poluição do ar, os modelos de qualidade do ar resolvem conjuntos de equações que descrevem matematicamente os processos físicos e químicos que regulam o destino das emissões na atmosfera. O principal autor, Professor William Stockwell, da Universidade do Texas em El Paso, explica:simulações precisas de poluentes do ar requerem descrições atualizadas e precisas dos processos químicos para as mudanças nos regimes químicos da atmosfera e os contaminantes emergentes de preocupação.

Os pesquisadores compararam as técnicas atuais usadas para descrever as reações químicas atmosféricas com técnicas mais históricas. Eles focaram sua comparação em técnicas usadas em um modelo tridimensional comumente usado por agências ambientais para simular o ozônio, assunto particular, e concentrações de ácido atmosférico, e desenvolver estratégias eficazes de redução de emissões.

De acordo com a revisão, o desenvolvimento inicial (1970-2000) de técnicas para descrever reações químicas atmosféricas envolveu a adição de uma reação química, uma a uma, à descrição matemática, cada um seguido por testes de laboratório usando uma câmara ambiental, e comparar as simulações com os resultados. "Consideramos esta uma abordagem" ascendente ", "diz Stockwell.

Em comparação, as técnicas atuais para descrever reações atmosféricas são referidas como uma abordagem "de cima para baixo" e envolvem primeiro a criação de descrições matemáticas altamente complexas de reações químicas antes do teste e, posteriormente, simplificando-as para seu uso em um modelo de qualidade do ar.

Os pesquisadores ficaram surpresos e preocupados ao descobrir que a abordagem de cima para baixo tem sido amplamente defendida, excluindo a abordagem "de baixo para cima" para atualizar as descrições da química usada na modelagem da qualidade do ar.

Stockwell argumenta que iniciar o desenvolvimento da descrição matemática da química com um grande número de reações que não são bem testadas em laboratório, pode adicionar uma quantidade desnecessária de incerteza à descrição da química no modelo que, por sua vez, pode impactar a eficácia de um modelo na simulação da poluição do ar.

Em vez de, os pesquisadores sugerem que os modelos de qualidade do ar seriam mais precisos se as descrições das reações químicas atmosféricas fossem desenvolvidas por meio de uma combinação de técnicas ascendentes e descendentes, ou seja, adicionar uma reação ou pequeno grupo de reações à descrição matemática (técnica de baixo para cima), seguido por testes com descrições matemáticas mais complexas (de cima para baixo) e uma simplificação final para a entrada do modelo de qualidade do ar.

Os pesquisadores também recomendam que mais atenção deve ser dada a técnicas alternativas para produzir os conjuntos de equações que descrevem matematicamente os processos químicos para modelagem da qualidade do ar, como o uso de informática e sistemas de modelagem da qualidade do ar que melhor caracterizam a incerteza em suas simulações.