Um dramático derramamento de óleo, como o acidente da Deepwater Horizon no Golfo do México, há uma década, podem dominar as manchetes por meses enquanto os cientistas, os legisladores e o público se preocupam com o que acontece com todo esse petróleo no meio ambiente. Contudo, muito menos atenção é dada ao destino de um produto de petróleo que se espalhou deliberadamente por todo o planeta por décadas:o aglutinante de asfalto.

Agora, um estudo feito por químicos do Laboratório Nacional de Alto Campo Magnético, sediada na Florida State University, mostra que o aglutinante de asfalto, quando exposto ao sol e água, lixivia milhares de compostos potencialmente tóxicos para o meio ambiente. O estudo foi publicado na revista Ciência e Tecnologia Ambiental .

Aglutinante de asfalto, também chamado de cimento asfáltico, é a cola que une as pedras, areia e cascalho em estradas pavimentadas. O pesado, Preto, sticky goo é derivado do petróleo bruto do fundo do barril no final do processo de destilação.

The MagLab, financiado pela National Science Foundation e pelo Estado da Flórida, é líder mundial no campo da petroleômica, que estuda os hidrocarbonetos complexos e entorpecentes que compõem o petróleo bruto e seus subprodutos. Usando espectrômetros de massa de ressonância cíclotron (ICR) de alta resolução, os químicos desenvolveram experiência na identificação de dezenas de milhares de diferentes tipos de moléculas que uma única gota pode conter, e como essa composição pode ser alterada com o tempo, bactérias ou condições ambientais.

Ryan Rodgers, diretor de aplicações de petróleo e do Future Fuels Institute do MagLab, há anos queria estudar aglutinante de asfalto usando os instrumentos ICR. Foi um próximo passo lógico no esforço de anos de seu grupo para entender melhor a estrutura e o comportamento das moléculas de petróleo e seus efeitos potencialmente tóxicos. Estudos anteriores mostraram que solos e escoamento próximo a estradas pavimentadas exibem maiores concentrações de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs), que são conhecidos por serem cancerígenos. Rodgers suspeitou que havia pontos conectando os PAHs e o aglutinante de asfalto, e ele queria encontrá-los.

"A estabilidade a longo prazo de materiais derivados do petróleo no meio ambiente sempre foi uma curiosidade minha, "disse Rodgers, que cresceu na Costa do Golfo da Flórida. "Conhecendo sua complexidade composicional e estrutural, parecia altamente improvável que fossem ambientalmente benignos. Como estradas pretas e suaves se transformam em cinza, estradas difíceis? E para onde diabos foi todo o asfalto? "

Ele finalmente adquiriu um jarro de aglutinante de asfalto de uma empresa de pavimentação local e entregou o projeto a Sydney Niles, um Ph.D. candidato em química no estado da Flórida, e a química do MagLab Martha Chacón-Patiño. Eles desenvolveram um experimento no qual criaram uma película de aglutinante em uma lâmina de vidro, submergiu na água, e irradiou em um simulador solar por uma semana, amostrando a água em diferentes pontos no tempo para ver o que havia nela. Eles suspeitaram que a energia do sol faria com que os compostos reativos contendo oxigênio na água interagissem com os hidrocarbonetos no aglutinante, um processo chamado fotooxidação, criando assim novos tipos de moléculas que se infiltrariam na água.

"Tivemos esta amostra de estrada e projetamos luz do sol falsa nela na presença de água, "explicou Niles, autor principal do artigo. "Então, olhamos para a água e descobrimos que existem todos esses compostos que são derivados do petróleo, e provavelmente tóxico. Também descobrimos que mais compostos são lixiviados ao longo do tempo. "

Os hidrocarbonetos que encontraram na água continham mais átomos de oxigênio. Os cientistas estavam confiantes de que o sol era de fato o mecanismo por trás do processo, porque muito menos compostos lixiviaram em uma amostra de controle que foi mantida no escuro, e aqueles tinham menos átomos de oxigênio. Na verdade, a quantidade de compostos orgânicos solúveis em água por litro que a equipe encontrou na água da amostra irradiada após uma semana foi mais de 25 vezes maior do que na amostra que havia sido deixada no escuro. E, usando os ímãs ICR do laboratório, eles detectaram mais de 15, 000 diferentes moléculas contendo carbono na água da amostra irradiada.

Dada a toxicidade geral dos PAHs, esses resultados são preocupantes, Niles e Rodgers disseram. Mas a equipe precisará fazer mais experimentos para investigar essa toxidade.

"Demonstramos definitivamente que o aglutinante de asfalto tem potencial para gerar contaminantes solúveis em água, mas o impacto e o destino deles serão objeto de pesquisas futuras, "Rodgers disse.

Eles também planejam mais estudos para examinar exatamente como os compostos estão se transformando e se diferentes categorias de moléculas de petróleo se comportam de maneira diferente.

Niles se preocupa com hidrocarbonetos dentro e fora do laboratório. Se ela se esquece de levar suas sacolas de produtos reutilizáveis ​​ao supermercado, ela prefere fazer malabarismos com seus vegetais no caminho para o caixa do que usar um saco plástico fornecido pela loja. Embora essas descobertas não sejam boas notícias para o planeta, ela disse, eles podem levar a mudanças positivas.

"Espero que seja a motivação para uma solução, "disse ela." Espero que os engenheiros possam usar essas informações para encontrar uma alternativa melhor, seja um selante que você coloca no asfalto para protegê-lo ou encontrando outra coisa para usar para pavimentar estradas. "