Alcune centrali elettriche a carbone negli Stati Uniti emettono gas che possono avere effetti significativi sull'atmosfera e possono produrre composti nocivi nell'acqua potabile, secondo nuove ricerche.

Un nuovo studio pubblicato su Giornale di ricerca geofisica :Atmosfere , una rivista dell'American Geophysical Union, trova livelli inaspettatamente elevati di sostanze chimiche reattive contenenti bromo nei pennacchi emessi dalle centrali elettriche a carbone che non utilizzano un particolare tipo di tecnologia di pulizia dei gas di scarico.

Le specie di bromo influiscono sulla chimica che si verifica nell'atmosfera poiché la luce solare può convertirle in sostanze chimiche estremamente reattive. Questi potrebbero quindi reagire e alterare il processo di degradazione di composti come gli ossidi di azoto e l'ozono, che sono entrambi inquinanti che possono avere effetti dannosi sulla salute respiratoria. L'impatto finale di queste reazioni è ancora oggetto di ricerca, hanno detto gli autori.

Le specie di bromo emesse dalle centrali elettriche potrebbero anche depositarsi sulla superficie dei corpi idrici, hanno detto gli autori dello studio. Lì possono trasformarsi e reagire con le sostanze chimiche introdotte per disinfettare l'acqua potabile. Alcuni dei sottoprodotti prodotti da queste reazioni sono considerati potenzialmente cancerogeni dopo esposizione a lungo termine, secondo i Centri per il controllo e la prevenzione delle malattie.

Alcune centrali elettriche a carbone migliorano artificialmente i loro combustibili con sali di bromuro perché aiutano a ridurre l'emissione di mercurio, una sostanza chimica con effetti altamente tossici. Ma questa strategia può introdurre sostanze chimiche contenenti bromo nell'atmosfera in modo incontrollato, secondo gli autori dello studio.

"Il sale di bromuro quando brucia rilascia radicali di bromo che si legano al mercurio e diventa più facile rimuovere il mercurio dai fumi, " ha detto Ben Lee, ricercatore associato presso il Dipartimento di Scienze Atmosferiche dell'Università di Washington a Seattle e autore principale del nuovo studio. "Nel loro tentativo di ripulire il mercurio, hanno creato un problema secondario con il bromuro."

Poiché le emissioni di bromo delle centrali elettriche a carbone non sono state studiate fino ad ora, il loro impatto sull'atmosfera, che potrebbe estendersi in regioni lontane dal punto di emissione, non sono ben compresi.

"Man mano che ci si allontana dalle fonti di emissione diretta come una centrale elettrica o una città, quello che potremmo pensare sia un ambiente pulito o incontaminato potrebbe non essere in realtà, perché queste linee di chimica che sono state avviate vanno avanti per un bel po' di tempo, " ha detto Lee. "Questo è quello che stiamo cercando di scoprire è, come persiste e come termina."

Una misteriosa osservazione

All'inizio del 2015, un gruppo di ricercatori provenienti da tutti gli Stati Uniti ha intrapreso la campagna WINTER, un progetto per capire come le condizioni invernali influiscano sul destino degli inquinanti emessi nel nord-est degli Stati Uniti.

I ricercatori hanno installato dozzine di strumenti all'avanguardia a bordo del velivolo NSF/NCAR C-130 e hanno campionato numerosi pennacchi di scarico provenienti da centrali elettriche in diversi stati del nord-est e in Georgia.

Con grande sorpresa dei ricercatori, pennacchi con livelli elevati di composti reattivi del bromo sono stati attribuiti a centrali elettriche a carbone che non utilizzavano la desolforazione dei gas di scarico a umido, una tecnologia che ha lo scopo di trattare e catturare gli inquinanti nocivi prima che vengano emessi nell'atmosfera. In contrasto, i pennacchi di scarico delle piante che impiegavano questa tecnologia erano privi di specie reattive del bromo, ha detto Lee.

I pennacchi con bromo reattivo avevano concentrazioni più elevate di quanto previsto dagli autori. Il carbone contiene naturalmente del bromuro, ma questo da solo non potrebbe spiegare i livelli misurati in certi pennacchi, secondo i ricercatori. I risultati dello studio suggeriscono che le piante potrebbero aver potenziato il loro carbone con sali di bromuro, sebbene nessuna delle piante abbia riferito di averlo fatto durante il periodo dello studio.

"È ancora un mistero per noi, " ha detto Lee. "Se non stessero aggiungendo artificialmente il loro carbone con sali di bromuro, perché stavamo misurando così tanto più bromo nello scarico di quanto si possa spiegare?"

Questo studio ha esaminato solo ogni pennacchio per secondi a pochi minuti, ma molte centrali elettriche funzionano tutto il giorno tutto l'anno. Le misurazioni avrebbero potuto essere un'aberrazione nelle condizioni operative dell'impianto, ha detto Lee. Per spiegare completamente le misurazioni sconcertanti, sono necessarie misurazioni più a lungo termine, Egli ha detto.

Studi futuri potrebbero fornire risposte identificando altri fattori che contribuiscono alle loro emissioni come l'efficienza della desolforazione dei gas di scarico umidi o la qualità del carbone. E per rispondere alle domande su come gli alogeni reattivi influenzano la chimica atmosferica, sono inoltre necessari studi sulla trasformazione chimica e sul ciclo degli alogeni dopo la loro emissione, ha detto Lee.

Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione di AGU Blogs (http://blogs.agu.org), una comunità di blog di scienze della Terra e dello spazio, ospitato dall'American Geophysical Union. Leggi la storia originale qui.