Un derrame de petróleo dramático, como el accidente de Deepwater Horizon en el Golfo de México hace una década, puede dominar los titulares durante meses mientras los científicos, los encargados de formular políticas y el público se preocupan por lo que le sucede a todo ese petróleo en el medio ambiente. Sin embargo, mucho menosSe presta atención al destino de un producto de petróleo que se ha extendido deliberadamente por todo el planeta durante décadas: el aglomerante de asfalto.
Ahora, un estudio realizado por químicos en el Laboratorio Nacional de Alto Campo Magnético de la Universidad Estatal de Florida muestra que el aglutinante de asfalto, cuando se expone al sol y al agua, filtra miles de compuestos potencialmente tóxicos en el medio ambiente. El estudio fue publicado en la revista Ciencia y tecnología ambiental .
El aglomerante asfáltico, también llamado cemento asfáltico, es el pegamento que mantiene unidas las piedras, la arena y la grava en las carreteras pavimentadas. El pegamento pesado, negro y pegajoso se deriva del petróleo crudo del fondo del barril al final de la cola.el proceso de destilación
El MagLab, financiado por la National Science Foundation y el Estado de Florida, es un líder mundial en el campo de la petroleómica, que estudia los complejos hidrocarburos que componen el petróleo crudo y sus subproductos. El uso de ciclotrón de iones de alta resoluciónlos espectrómetros de masas de resonancia ICR, los químicos allí han desarrollado experiencia en la identificación de decenas de miles de diferentes tipos de moléculas que puede contener una sola gota, y cómo esa composición se puede cambiar por el tiempo, las bacterias o las condiciones ambientales.
Ryan Rodgers, director de aplicaciones de petróleo y del Future Fuels Institute en el MagLab, había querido durante años estudiar el aglutinante de asfalto utilizando los instrumentos ICR. Era el siguiente paso lógico en el esfuerzo de su grupo durante años para comprender mejor la estructuray el comportamiento de las moléculas de petróleo y sus efectos potencialmente tóxicos. Estudios anteriores habían demostrado que los suelos y la escorrentía cerca de carreteras pavimentadas exhiben mayores concentraciones de hidrocarburos aromáticos policíclicos HAP, que se sabe que son cancerígenos. Rodgers sospechaba que había puntos que conectaban esos HAP y el asfalto.carpeta, y él quería encontrarlos.
"La estabilidad a largo plazo de los materiales derivados del petróleo en el medio ambiente siempre ha sido una curiosidad mía", dijo Rodgers, quien creció en la costa del Golfo de Florida. "Conociendo su complejidad compositiva y estructural, parecía muy poco probable queserían benignos para el medio ambiente. ¿Cómo se convierten los caminos negros lisos y sedosos en caminos grises y ásperos? ¿Y dónde diablos se fue todo el asfalto?
Finalmente adquirió una jarra de aglomerante de asfalto de una empresa local de pavimentación y entregó el proyecto a Sydney Niles, candidata a doctorado en química en el estado de Florida, y a la química de MagLab Martha Chacón-Patiño. Diseñaron un experimento en el quecrearon una película de aglutinante en un portaobjetos de vidrio, lo sumergieron en agua y lo irradiaron en un simulador solar durante una semana, tomando muestras del agua en diferentes puntos de tiempo para ver qué contenía. Sospecharon que la energía del sol causaría la reaccióncompuestos que contienen oxígeno en el agua para interactuar con los hidrocarburos en el aglutinante, un proceso llamado fotooxidación, creando así nuevos tipos de moléculas que se filtrarían en el agua.
"Teníamos esta muestra de carretera y la iluminamos con luz solar falsa en presencia de agua", explicó Niles, autor principal del artículo. "Luego observamos el agua y descubrimos que existen todos estos compuestos que se derivandel petróleo, y probablemente tóxico. También descubrimos que con el tiempo se lixivian más compuestos "
Los hidrocarburos que encontraron en el agua contenían más átomos de oxígeno. Los científicos confiaban en que el sol era el mecanismo detrás del proceso porque muchos menos compuestos se filtraron en una muestra de control que se había mantenido en la oscuridad, y esos tenían menos oxígenoDe hecho, la cantidad de compuestos orgánicos solubles en agua por litro que el equipo encontró en el agua de la muestra irradiada después de una semana fue más de 25 veces mayor que en la muestra que había quedado en la oscuridad.Los imanes ICR del laboratorio detectaron más de 15,000 moléculas diferentes que contienen carbono en el agua de la muestra irradiada.
Dada la toxicidad general de los HAP, estos resultados son motivo de preocupación, dijeron Niles y Rodgers. Pero el equipo necesitará hacer más experimentos para investigar esa toxicidad.
"Hemos demostrado definitivamente que el aglutinante de asfalto tiene el potencial de generar contaminantes solubles en agua, pero el impacto y el destino de estos serán objeto de futuras investigaciones", dijo Rodgers.
También planean más estudios para ver exactamente cómo se están transformando los compuestos y si las diferentes categorías de moléculas de petróleo se comportan de manera diferente.
Niles se preocupa por los hidrocarburos dentro y fuera del laboratorio. Si se olvida de llevar sus bolsas de productos reutilizables a la tienda de comestibles, preferiría hacer malabares con sus verduras en el camino a la caja registradora que usar una bolsa de plástico amueblada.Estos hallazgos no son buenas noticias para el planeta, dijo, podrían conducir a un cambio positivo.
"Espero que sea la motivación para una solución", dijo. "Espero que los ingenieros puedan usar esta información para encontrar una mejor alternativa, ya sea un sellador que coloque en el asfalto para protegerlo o encontrar algo más para pavimentar carreteras"
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