Uma assinatura reveladora de um fogão, comumente usado para preparar comida ou fornecer calor queimando madeira, carvão, esterco animal ou resíduo de colheita, é o grosso, fumaça fuliginosa que sobe das chamas. Seus remanescentes, manchas pretas deixadas nas paredes e roupas e nos pulmões das pessoas - geralmente mulheres - que cuidam dos fogões, são um lembrete impressionante dos perigos que os fogões representam para a saúde humana e para o meio ambiente.

Mas a fuligem é apenas parte da história quando se trata de impacto ambiental - cerca de metade dela, acontece que.

À medida que as temperaturas em um fogão começam a cair, e a fumaça preta torna-se branco-acinzentada, a emissão de fuligem (ou carbono negro) é substituída por carbono orgânico.

Pesquisa da McKelvey School of Engineering da Washington University em St. Louis revelou que, apesar de sua aparência esbranquiçada, as partículas de carbono orgânico absorvem tanto - senão mais - a luz solar na atmosfera quanto o carbono negro. E seus efeitos na saúde podem ser piores para os quase 2,7 bilhões de lares em todo o mundo que os usam.

A pesquisa foi publicada em 14 de abril, 2020, emissão de Cartas de ciência e tecnologia ambiental .

Para entender melhor os efeitos que os fogões estão tendo no meio ambiente e na saúde humana, Rajan Chakrabarty, professor assistente de energia, engenharia ambiental e química, levou sua pesquisa a um hotspot de poluição:Chhattisgarh, no coração da Índia central rural, onde os fogões são um dos maiores emissores de aerossóis e gases de efeito estufa.

"Experimentos anteriores foram realizados em um laboratório sob condições controladas, que são diferentes do que você encontrará no campo, "Chakrabarty disse.

Ainda assim, a mitigação global e as estratégias de políticas foram influenciadas por 15 anos por um estudo de 2005 baseado em experimentos realizados em um laboratório. Esse documento recomendava o controle do carbono negro como forma de mitigar as mudanças climáticas na região do sul da Ásia.

Para entender melhor os efeitos das emissões do fogão no campo, A equipe de Chakrabarty foi para Chhattisgarh, entre Nova Deli e Calcutá. Por duas semanas, eles viviam com residentes em casas rurais onde as pessoas usavam chulhas de lama, ou fogões de cozinha, para preparar comida. Durante esse tempo, eles fizeram 30 testes, cozinhar com diferentes combustíveis:lenha, resíduo agrícola e esterco de gado, todos de origem local.

O sucesso de seu estudo de campo foi muito facilitado pelo pesquisador local e colaborador de longa data de Chakrabarty, Professor Shamsh Pervez e seu grupo de pesquisa em Pt. Ravishankar Shukla University.

"Descobrimos que a realidade de um ciclo de cozimento é uma mistura de fumaça preta e branca, "Chakrabarty disse. A cor preta absorve luz, e o branco reflete isso. "Nós pensamos que os carbonos orgânicos neutralizavam o carbono negro, até certo ponto, "ele disse." A fuligem absorve, dispersão de orgânicos. "

O que eles descobriram foi algo diferente. As partículas na fumaça branca estavam absorvendo luz muito fortemente nos comprimentos de onda ultravioleta próximos. "Quando olhamos sob o capô, "Chakrabarty disse, "eles eram na verdade carbono marrom." Depois de completar a análise, a equipe determinou que a absorção foi igualmente, senão maior do que o carbono negro, tornando-o um agente igualmente potente de aquecimento atmosférico.

Queima de combustível de biomassa, como madeira ou esterco, é a fonte dominante de partículas de poluição do ar ambiente na região do Sul da Ásia, de acordo com Chandra Venkataraman, professor de engenharia química no Instituto Indiano de Tecnologia de Bombaim. Venkataraman foi o primeiro autor daquele influente artigo da Science de 2005.

"Este trabalho é uma descoberta nova e crucial, usando medições de campo de emissões de particulados de fogões de biomassa, que a absorção de radiação do componente de carbono orgânico pode ser igual à do carbono negro, " ela disse.

Além de seus efeitos no clima, o carbono orgânico também apresenta riscos significativos à saúde. Muitos dos particulados são conhecidos como hidrocarbonetos aromáticos policíclicos de alto peso molecular - compostos de carbono e hidrogênio que são carcinógenos comprovados em animais e geralmente considerados assim em humanos.

As descobertas de Chakrabarty são aplicáveis ​​em todo o mundo, como relata a Organização Mundial da Saúde, quase metade da população mundial cozinha em fogo aberto. Fogões a lenha podem ser encontrados em casas não apenas na Índia, mas ao redor do globo, do Senegal ao Peru e à Albânia.

"A descoberta tem implicações muito significativas para o aquecimento atmosférico regional de partículas de poluição contendo forças climáticas de curta duração, como carbono negro e orgânico, no contexto de atingir as metas de temperatura do Acordo de Paris, "Venkataraman disse.