El uso de etanol en vehículos reduce las emisiones de nanopartículas

En São Paulo, la concentración de material ultrafino perjudicial para la salud aumentó hasta un 30% en los períodos de menor consumo y alza del precio de este biocombustible

Por Karina Toledo  |  Agência FAPESP – Cuando por algún motivo el precio del etanol sube en las estaciones de servicio, se vuelve más ventajoso en términos económicos cargar el tanque de un auto flex con gasolina. Pero la salud de toda la población paga el precio de ello: el reemplazo de un combustible por otro implica una elevación de un 30% en la concentración atmosférica de material en partículas ultrafinas, aquéllas que tienen un diámetro menor a 50 nanómetros.

Este fenómeno se constató en la ciudad de São Paulo, en Brasil, en el marco de un estudio que contó con el apoyo de la FAPESP y que salió publicado en la revista Nature Communications.

“Esas nanopartículas de polución son tan pequeñas que se comportan como moléculas de gas. Al inhalárselas, logran cruzar todas las barreras de defensa del sistema respiratorio y llegar a los alvéolos pulmonares, y así transportan directamente a la sangre sustancias potencialmente tóxicas, con lo cual pueden derivar en un aumento de la incidencia de problemas respiratorios y cardiovasculares”, dijo Paulo Artaxo, docente del Instituto de Física de la Universidad de São Paulo (IF-USP) y coautor del artículo.

Tal como explicó el investigador, en la actualidad, la concentración de este tipo de nanopartículas no se monitorea o no está regulada por los organismos ambientales, tanto en Brasil como en otras naciones. La Compañía Ambiental del Estado de São Paulo (Cetesb), por ejemplo, monitorea regularmente tan sólo las partículas sólidas de 10 mil nanómetros de diámetro (PM10) y las de 2,5 mil nanómetros (PM 2,5), aparte de otros contaminantes gaseosos tales como el ozono (O₃), el monóxido de carbono (CO) y el dióxido de nitrógeno (NO₂).

“Entre el 75% y el 80% de la masa de nanopartículas que medimos en este estudio corresponde a compuestos orgánicos emitidos por vehículos, es decir, carbono en distintas formas químicas. Se hace necesario investigar mejor cuáles son exactamente estos compuestos y sus impactos sobre la salud”, afirmó Artaxo.

También según el profesor, en Estados Unidos y en Europa ya está se estableciendo –con base en investigaciones recientes– un consenso que apunta que estas emisiones son potencialmente perjudiciales para la salud y deben estar sujetas a una regulación. En varios estados norteamericanos, como en California, existen leyes que obligan a mezclar entre un 20% y un 30% de etanol en la gasolina, cosa que también ayuda a disminuir la liberación de material en partículas ultrafinas.

La metodología

Los datos que se analizaron en el estudio se recabaron entre los meses de enero y mayo de 2011, lapso de tiempo en el cual se registraron fuertes oscilaciones en el precio del etanol en relación con la gasolina, motivadas por factores macroeconómicos, como la variación del precio del azúcar en el mercado internacional.

La recolección se concretó en la azotea de un edificio de 10 pisos localizado en el Instituto de Física de la USP, en la zona oeste de São Paulo. Según Artaxo, se eligió un sitio relativamente alejado de las grandes avenidas, donde llegan fundamentalmente los aerosoles más envejecidos, es decir, que ya han interactuado con otras sustancias presentes en la atmósfera.

“En general, la contaminación que respiramos cotidianamente en nuestras casas o en el trabajo no es la que sale directamente del caño de escape de los vehículos, sino que está formada por partículas procesadas previamente en la atmósfera. Por eso optamos por un sitio que no recibiera el impacto directo de las emisiones primarias de los vehículos”, explicó.

El trabajo se desarrolló durante el posdoctorado de Joel Ferreira de Brito, bajo la supervisión de Artaxo. La elaboración del modelo empleado para analizar los datos estuvo a cargo del economista brasileño Alberto Salvo, docente de la Universidad Nacional de Singapur y primer autor del artículo. Colaboró también el químico Franz Geiger, de la Universidad Northwestern, en Estados Unidos.

“Adoptamos un modelo estadístico sofisticado, desarrollado originalmente para la realización de análisis económicos y que por primera vez se empleó en el análisis de la química atmosférica de nanopartículas. La gran ventaja de ello reside en que esta herramienta acepta una gran cantidad de variables, tales como la presencia o la ausencia de lluvia, la dirección del viento, la intensidad del tránsito y la concentración de ozono, monóxido de carbono y otros contaminantes”, comentó Artaxo.

Los análisis se realizaron antes, durante y después de una fuerte fluctuación del precio del etanol que indujo el cambio del combustible consumido en São Paulo. Si bien no se constató una alteración importante en las concentraciones de material en partículas fino e inhalable –PM 2,5 y PM10–, por una parte, se comprobó en una situación cotidiana real que la opción por el el etanol reduce las emisiones de material en partículas ultrafinas, por otra. Hasta ese momento, este fenómeno sólo se había sido observado en laboratorio.

“Estos resultados refuerzan la necesidad de implementar políticas públicas tendientes a estimular el uso de biocombustibles, pues dejan claro que la población pierde en salud el dinero que ahorra en el surtidor cuando opta por la gasolina”, sostuvo Artaxo.

En São Paulo, una ciudad con siete millones de vehículos y con el mayor parque urbano de coches flex, añadió el investigador, sería factible que todos los ómnibus se moviesen con biocombustible. “Existe la tecnología para ello en Brasil, y a un precio competitivo.”

El hecho de que el parque de autobuses de la capital paulista aún dependa del gasoil, advirtió Artaxo, trae aparejado un problema aún más grave para la salud: la emisión del llamado carbono negro, uno de los principales componentes de hollín y uno de los contaminantes que contribuyen al calentamiento del planeta. El sector de transportes es, junto al de generación de energía, el mayor emisor de contaminantes provenientes de la quema de combustibles fósiles.

Para Artaxo, el incentivo a los vehículos eléctricos, híbridos o alimentados con biocombustibles es fundamental para disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero.

“El incentivo a los biocombustibles permite resolver varios problemas a la vez. Ayuda a combatir el cambio climático, disminuye los daños ocasionados a la salud y genera avances en la tecnología automovilística, pues la industria contará con un estímulo para desarrollar coches más económicos y eficientes impulsados con etanol”, dijo Artaxo.

Puede leerse el artículo intitulado Reduced ultrafine particle levels in São Paulo’s atmosphere during shifts from gasoline to ethanol use en el siguiente enlace: nature.com/articles/s41467-017-00041-5.