Ljudske aktivnosti emituju mnoge vrste zagađivača u vazduh, a bez molekula zvanog hidroksid (OH), mnogi od ovih zagađivača bi nastavili da se agregiraju u atmosferi.
Kako se sam OH formira u atmosferi posmatrano je kao potpuna priča, ali u novom istraživanju objavljenom u Proceedings of the National Academi of Sciences, istraživački tim koji uključuje Sergeja Nizkorodova, profesora hemije u Irvinu sa Univerziteta Kalifornije, izveštava da je jak električno polje koje postoji na površini između kapljica vode u vazduhu i okolnog vazduha može stvoriti OH pomoću ranije nepoznatog mehanizma.
To je otkriće koje može da preoblikuje način na koji naučnici razumeju kako se vazduh čisti od stvari kao što su zagađivači koje emituju ljudi i gasovi staklene bašte, na koje OH može da reaguje i da ih eliminiše. „Potreban vam je OH da biste oksidisali ugljovodonike, inače bi se akumulirali u atmosferi na neodređeno vreme“, rekao je Nizkorodov.
„OH je ključni igrač u priči o atmosferskoj hemiji. On pokreće reakcije koje razgrađuju zagađivače u vazduhu i pomaže u uklanjanju štetnih hemikalija poput sumpor-dioksida i azot-oksida, koji su otrovni gasovi, iz atmosfere“, rekao je Kristijan Džordž, hemičar atmosfere na Univerzitetu u Lionu u Francuskoj i glavni autor nove studije. „Dakle, potpuno razumevanje njegovih izvora i ponora je ključno za razumevanje i ublažavanje zagađenja vazduha.“
Ranije su istraživači pretpostavljali da je sunčeva svetlost glavni pokretač formiranja OH.
„Konvencionalna mudrost je da morate da napravite OH fotohemijom ili redoks hemijom. Morate imati sunčevu svetlost ili metale koji deluju kao katalizatori“, rekao je Nizkorodov. „Ono što ovaj rad u suštini kaže je da vam ništa od ovoga nije potrebno. U samoj čistoj vodi, OH se može stvoriti spontano posebnim uslovima na površini kapljica.“
Tim se zasnivao na istraživanju naučnika sa Univerziteta Stanford na čelu sa Ričardom Zareom koji je prijavio spontano stvaranje vodonik-peroksida na površini kapljica vode. Nova otkrića pomažu u tumačenju neočekivanih rezultata grupe Zare.
Tim je merio koncentracije OH u različitim bočicama – neke su sadržale površinu vazduh-voda, a druge koje sadrže samo vodu bez vazduha – i pratio proizvodnju OH u mraku uključivanjem molekula „sonde“ u bočice koji fluoresciraju kada reaguje sa OH.
Ono što su videli je da stope proizvodnje OH u mraku odražavaju one i čak premašuju stope od vozača kao što je izlaganje sunčevoj svetlosti. „Biće stvoreno dovoljno OH da se takmiči sa drugim poznatim OH izvorima“, rekao je Nizkorodov. „Noću, kada nema fotohemije, OH se i dalje proizvodi i proizvodi se većom brzinom nego što bi se inače dogodilo.“
Nalazi, izvestio je Nizkorodov, menjaju razumevanje izvora OH, nešto što će promeniti način na koji drugi istraživači grade kompjuterske modele koji pokušavaju da predvide kako se dešava zagađenje vazduha.
„To bi moglo prilično značajno da promeni modele zagađenja vazduha“, rekao je Nizkorodov. „OH je važan oksidant unutar kapljica vode i glavna pretpostavka u modelima je da OH dolazi iz vazduha, a ne proizvodi se direktno u kapljici.“
Da bi se utvrdilo da li ovaj novi mehanizam proizvodnje OH igra ulogu, Nizkorodov misli da je sledeći korak izvođenje pažljivo osmišljenih eksperimenata u stvarnoj atmosferi u različitim delovima sveta.
Ali prvo, tim očekuje da će rezultati napraviti prskanje u zajednici istraživanja atmosfere.
„Mnogi ljudi će ovo pročitati, ali u početku neće verovati i ili će pokušati da to reprodukuju ili će pokušati da sprovedu eksperimente da dokažu da je pogrešno“, rekao je Nizkorodov. „Biće mnogo laboratorijskih eksperimenata koji će pratiti ovo sigurno.“
On je dodao da je UCI glavno mesto za nastavak takve nauke, jer druge laboratorije na UCI, poput one En Mari Karlton, profesorke hemije, fokusiraju svoje napore na ulogu kapljica vode u atmosferi.
