Små partikler stiger i luften med ethanol-til-benzin switch

Koncentrationen af ​​ultrafine partikler mindre end 50 nanometer i diameter steg med en tredjedel i luften i São Paulo, Brasilien, når højere ethanolpriser fik chauffører til at skifte fra ethanol til benzin, ifølge en ny undersøgelse af en kemiker fra Northwestern University, en nationaløkonom i Singapore og to fysikere fra University of São Paulo.

Miljøbeskyttelsesagenturer over hele verden måler eller regulerer i øjeblikket ikke partikler af denne størrelse, hvilke undersøgelser har vist sig at være skadelige for menneskers sundhed.

Forskergruppen fandt også, da São Paulo -chauffører - cirka to millioner af dem - skiftede tilbage til ethanol, fordi priserne var faldet, koncentrationen af ​​ultrafine partikler faldt også. Denne lockstep -bevægelse illustrerer en meget tæt sammenhæng mellem brændstofvalg og nanopartikler i luften.

"Vi studerede São Paulo, men der er mange nordamerikanske byer, herunder Chicago, med lignende luftkemi, især forår til efterår, "sagde Franz M. Geiger, professor i kemi i Northwestern's Weinberg College of Arts and Sciences.

"Det skub, vi ser i store byer væk fra benzin og mod køretøjer, der drives af ethanol, elektricitet eller en blanding af de to vil resultere i en reduktion af disse ultrafine partikler. Dette kommer sandsynligvis med en sundhedsmæssig fordel - disse partikler, under en mikron, har potentiale til at komme dybt ned i lungerne, " han sagde.

Geiger og Alberto Salvo, lektor i økonomi ved National University of Singapore, ledet den usædvanlige undersøgelse - deres anden med São Paulo big data. Det faktum, at São Paulo-forbrugere kan og kan skifte mellem brændstoffer af årsager, der ikke er relateret til luftkvalitet, gav forskerne et laboratorium i virkeligheden til at studere virkningerne af menneskelig adfærd ved brændstofpumpen på byforurening i byerne.

Undersøgelsen offentliggøres 17. juli af tidsskriftet Naturkommunikation . Udsigten til øget brug af biobrændstof og stigende bevis på ultrafines sundhedseffekter gør resultatpolitikken relevant, forfatterne skriver.

"Med denne viden, vi håber, at der vil blive investeret flere penge og menneskelige ressourcer i forsøget på at forstå og muligvis overvåge disse ultrafine partikler, sagde Salvo, der tidligere var hos Northwestern's Kellogg School of Management. "Det store ukendte er, hvilken type partikler der er mest sundhedsskadelige."

Det tværfaglige team gennemførte en regressionsanalyse af trafik, forbruger adfærd, aerosolpartikelstørrelse og meteorologiske data fra januar 2011 til maj 2011. De undersøgte data var fra før, under og efter tidspunktet for en større brændstofskift på grund af store udsving i ethanolpriser.

Forskerne fandt også, at valget af brændstof ikke havde nogen effekt på koncentrationen af ​​større partikler. Disse partikler inkluderer fine partikler 2,5 mikron i diameter (PM2,5) ned til partikler 100 nanometer i diameter. USA og mange andre lande regulerer PM2.5, men partikler mindre end PM2,5 er ikke reguleret.

Geiger og Salvo var så heldige at have adgang til aerosolpartikelstørrelsesfordelingsdata fra et ikke -relateret forskningsprojekt under tilsyn af Paulo Artaxo og Joel Brito ved University of São Paulo. Artaxo og Britos eksperimenter indfangede data fra før, under og efter den store brændstofkontakt. De er medforfattere af Naturkommunikation papir, sammen med Geiger og Salvo.

Det Naturkommunikation undersøgelse bygger på en tidligere undersøgelse, hvor Geiger og Salvo fandt ud af, at en stigning i ethanolbrug resulterede i en betydelig stigning i ozonkoncentrationer i São Paulo. Embedsmænd, Geiger sagde, bliver nødt til at afveje stigningen i ozon mod faldet i nanopartikler, når der bruges ethanol.

Næste, for historiens tredje kapitel, forskergruppen vil gerne fastslå, hvad der skete med hensyn til sundhedsmæssige resultater i São Paulo, da biler skiftede fra benzin til ethanol og tilbage til benzin.

Papiret har titlen "Reducerede ultrafine partikelniveauer i São Paulos atmosfære under skift fra benzin til ethanolbrug."