PROYECTO APOYADO POR SECTEI Y UNAM PARA REDUCIR EMISIONES DE OZONO

• Investigadores estudian la relación temperatura del aire-superficie; además, analizan productos de limpieza que favorecen la producción del gas

Un amplio grupo de especialistas lleva a cabo un proyecto de investigación, auspiciado por la SECTEI y la UNAM, con el fin de entender la polución del aire de la Ciudad de México desde un enfoque meteorológico y climatológico, con el objetivo de comprender e incidir en las condiciones que generan contingencias por contaminación, principalmente por ozono (O3).

Durante los últimos años, en la ciudad y en la época de seca-caliente (abril-agosto) principalmente se han registrado concentraciones máximas de O3 que superan 154 ppb (partes por billón), por encima de la Norma Oficial Mexicana y de las recomendaciones de la Organización Mundial de la Salud.

“Para el ozono se han tomado medidas para reducir de contaminantes que tras una reacción fotoquímica lo producen; también se han implementado acciones para la disminución de emisiones, desde el cierre de la refinería de Azcapotzalco (1991), hasta las declaraciones de contingencia (en sus distintas fases).

“A ello se suma la creación del programa Hoy no Circula (1989), la colocación del convertidor catalítico en los autos y otras disposiciones relacionadas con el transporte público y la industria”, refirió el doctor Jorge Zavala Hidalgo, director del Instituto de Ciencias de la Atmósfera de la UNAM.

El resultado de estas medidas a lo largo de tres décadas se ha traducido en una disminución de las concentraciones que generan ozono (contaminantes primarios) pero, el ozono (contaminante secundario) ha presentado dificultad, pues se ha observado un estancamiento en sus emisiones, en contraste con lo ocurrido en décadas anteriores.

El ozono es un gas reactivo y, según la capa en que se encuentre, cumple funciones importantes. El ozono natural de la estratósfera (la segunda capa de la atmósfera) participa en el desarrollo de la vida en la Tierra: absorbe gran porcentaje de la radiación ultravioleta, mientras que el de la tropósfera (la capa más baja de la atmósfera) tiene un componente preponderante formado por óxidos de nitrógeno (NOx), además de monóxido de carbono y compuestos orgánicos volátiles (COV), que reaccionan con la luz solar a través de procesos fotoquímicos.

Los precursores de este elemento están formados por las emisiones vehiculares e industriales y solventes químicos que impactan la salud de las personas y el medio ambiente.

Zavala Hidalgo es el responsable del proyecto “Identificación de procesos metereológicos y climáticos que favorecen las concentraciones altas de ozono en la ZMVM y emisiones de COV y NOx asociadas: diagnóstico y propuestas”, que auspician la Secretaría de Educación, Ciencia, Tecnología e Innovación (SECTEI) y la UNAM.

Al respecto, explicó que la investigación busca avanzar en el conocimiento sobre la participación de los VOC y NOx en la formación de ozono y la dinámica de la concurrencia de contingencias.

Para el monitoreo de la calidad del aire en la ZMVM se utilizan los datos del SIMAT (Sistema de Monitoreo Atmosférico), en el que se integran cuatro subsistemas: RAMA, REDMET, REDMA y REDDA, cuya información se concentra en el Centro de Información de Calidad del Aire (CICA).

Cada minuto se obtiene un registro de 184 analizadores (atmosféricos y meteorológicos), y cada hora se valida la data para generar 184 promedios de horarios que se emplean para la generación del IMECA (Índice Metropolitano de Calidad del Aire) y el índice de radiación solar ultravioleta. Si los valores IMECA son altos se aplica el Programa de Contingencias Ambientales.

Entre los contaminantes que continuamente se analizan están el ozono, óxidos de nitrógeno, dióxido de azufre, monóxido de carbono, pm2.5 y pm10.

La estrategia de monitoreo del aire en la CDMX fue un logro, porque en el país se tienen pocos registros robustos y continuos, y en la capital han sido factibles por contar con estaciones colocadas por años en el mismo sitio con las mismas mediciones y protocolos, dijo el doctor Zavala.

Se sabe que aspectos como la radiación solar, el aumento de la temperatura y la presencia de vientos débiles promueve la formación de O3.

Ante ello, el equipo de colaboradores del proyecto, alrededor de 40 científicos y estudiantes de distintas  especialidades, estudia las condiciones climatológicas y meteorológicas de la ZMVM asociadas a las altas concentraciones de ozono, una zona donde hay movimiento de masas de aire entre las distintas subcuencas.

“Estas condiciones contaminantes no sólo cambian durante el año, también lo hacen como consecuencia del cambio climático”.

Otro de los objetivos que se estudian es la relación temperatura del aire (cuyo origen es la radiación solar) y la superficie. Superficies como una azotea o el asfalto reciben la misma energía, pero la reflejan de forma distinta: si absorben poca energía, la temperatura ambiental será menor, esto debido a las propiedades físicas de cada una, y ello dependerá del color y las texturas; por ejemplo, una área verde tiene mayor evapotranspiración y generará un ambiente menos caluroso.

A partir de registros en lugares clave para conocer la temperatura de las superficies con distintos colores, impermeabilizantes o coberturas de suelo (pasto o concreto), se busca establecer cómo impacta en la ciudad y si se pueden generar microclimas (árboles y sombra natural) para contar con sitios más frescos.

En un reporte próximo a difundirse, se incluye como dato la temperatura en la alcaldía Cuauhtémoc, que ha mantenido un promedio en el tiempo, a diferencia de otras zonas, porque el arbolado plantado hace décadas ha crecido generando un impacto favorable, a diferencia de otras demarcaciones.

“En la actualidad analizamos el intercambio de energía entre suelo y la atmósfera y su relación con las concentraciones más altas de ozono; se trata de una línea diferente a las prácticas tradicionales”.

También se mide el COV en fuentes como productos de limpieza. El equipo ha estudiado una gran cantidad de ellos, los más utilizados por la población. Con el uso de un cromatógrafo de gas se han identificado las firmas espectrales y las amplitudes de los compuestos y sus porcentajes, y cómo funcionan como precursores de ozono después de una reacción fotoquímica.

Se ha dado seguimiento a compuestos que no se monitorean en la red básica y se miden con una resolución o una diferenciación que no se hacía antes, y se observan los cambios; a ello se suma el análisis de los productos con nuevas fórmulas que también se comercializan y producen emisiones.

De este trabajo saldrán sugerencias en torno a los productos de limpieza, solventes, pinturas, acabados de exteriores que incluyen compuestos que eventualmente generan altas concentraciones de ozono y afectan la salud de las personas y de los ecosistemas.

En la investigación colaboran investigadores, postdoctorantes, estudiantes de posgrado, tesistas de licenciatura y servicio social pertenecientes a las áreas de cómputo y supercómputo, física y química de la atmósfera, meteorología, climatología y geomática.