Miguel BoyayanPrincipal acusado de la calidad del aire en las grandes metrópolis, el parque de vehículos automotores arroja en la atmósfera millones de toneladas de contaminantes diariamente. Entre los principales y más conocidos se encuentran el monóxido de carbono (CO), el dióxido de azufre (SO2), los óxidos de nitrógeno (NOx), los hidrocarburos y los materiales en partículas: polvo y humo. Estos contaminantes están sometidos a reglamentaciones de emisión y tienen límites precisos de emisión de los motores desde la fabricación, acorde con el Programa de Control de Contaminación del Aire de Vehículos Automotores (Proconve), lanzado por el gobierno federal en 1986. Pero el escape de los vehículos libera otros contaminantes, entre ellos los llamados hidrocarburos policíclicos aromáticos o, sencillamente, HPA´s, que no son controlados en forma sistemática ni están contemplados en la legislación ambiental. Un estudio reciente realizado en la Facultad de Salud Pública (FSP) de la Universidad de São Paulo (USP) mostró que estos gases están presentes en altas cantidades en la atmósfera. La buena nueva es que los automóviles alimentados con alcohol son capaces de reducir este problema en un 92% si se los compara con los movidos por gasolina.
“Estas sustancias tienen poder cancerígeno e igualmente deben ser controladas”, afirma el ingeniero químico y salubrista João Vicente de Assunção, profesor y jefe del Departamento de Salud Ambiental de la FSP, quien coordinó el proyecto destinado cuantificar la concentración de HPA´s y otros contaminantes tóxicos no reglamentados en la ciudad de São Paulo. Los hidrocarburos policíclicos aromáticos constituyen un vasto grupo de compuestos orgánicos que tienen como característica la presencia de dos o más anillos aromáticos en la composición química de sus moléculas. Dichos anillos están formados por seis átomos de carbono y seis de hidrógeno, siendo el principal representante de este tipo el benceno. Entre las decenas de HPA´s existentes, dieciséis son más importantes pues provocan daños a la salud, como el naftaleno, el fluoreno, el fenantreno y el peor, el benzo(a)pireno, de mayor toxicidad.
Además de emanarlos los automóviles, los HPA´s son liberados en la incineración de la basura, en el humo de los cigarrillos y en la quema de leña y carbón. “El problema de estos compuestos, como así también el de otros que fueron objeto de nuestros estudios, como las dioxinas y los furanos, es que son muy tóxicos y en general son liposolubles. Esto significa que varios de ellos se acumulan en la grasa del cuerpo. Luego de una compleja metabolización en el organismo y con el correr de los años, pueden causar cáncer, siendo que los HPA´s están relacionados con el cáncer de pulmón y de vejiga”, explica Assunção.
Miguel BoyayanLos estudios realizados por el investigador y su grupo se dividieron en tres vertientes. En la primera, el objetivo fue analizar la concentración de HPA´s en el aire de São Paulo. En la segunda se procuró cuantificar la liberación de esos compuestos en vehículos movidos por gasolina y alcohol, y en la tercera el objeto de estudio estuvo constituido por las emisiones de los motores diesel. Para llegar a la calidad del aire de São Paulo, se instalaron estaciones de colecta en tres puntos de la ciudad: en la propia Facultad de Salud Pública, ubicada en el barrio de Cerqueira César, en la región central, en la avenida Marginal Tietê (en el barrio de Lapa, en la zona oeste) y en las cercanías del aeropuerto de Congonhas, en la zonal sur de la capital. Las muestras de aire se recolectaron en filtros de microfibra de cuarzo y en espuma de poliuretano, de donde posteriormente fueron extraídas y analizadas mediante el uso de dos instrumentos de laboratorio, un espectrómetro de masas y un cromatógrafo gaseoso. “La investigación reveló que la concentración de benzo(a)pireno en São Paulo es en promedio de 1,09 nanogramos por metro cúbico de aire. Es una concentración elevada con relación a las ciudades europeas y norteamericanas. Corresponde por ejemplo a cuatro veces el nivel de referencia en el Reino Unido, que es de 0,25 nanogramos por metro cúbico, pero lo ideal es que esté presente en la menor concentración posible, pues aún en bajas concentraciones constituye un riesgo para la salud”, destaca Assunção.
La investigación sobre las emisiones de HPA´s de los vehículos fue coordinada por el tecnólogo mecánico Rui de Abrantes, quien hizo su doctorado en la Facultad de Salud Pública de la USP y actualmente trabaja en la Compañía de Tecnología de Saneamiento Ambiental (Cetesb) de São Paulo. En las pruebas, realizadas en el Laboratorio de Pruebas de Vehículos de la Cetesb, se usaron dos tipos de automóviles, uno con motor flexible o bicombustible, abastecido solamente con alcohol, y otro de gasolina. “Para que los vehículos fuesen representativos del parque automotor paulistano, optamos por coches con motorización de 1.6 cc de cilindrada, equipados con inyección electrónica y catalizador”, comenta Abrantes. El automóvil de gasolina, fabricado en 1998, había rodado 67 mil kilómetros, mientras que el flex, de 2004, marcaba en el odómetro 56 mil kilómetros.
En total fueron realizados 15 diferentes ensayos en los vehículos, 9 en el coche de gasolina y 6 en el de bicombustible, con variación de algunos parámetros, tales como tipo de gasolina (común, especial o adulterada), el tipo de aceite para el motor (mineral o sintético), la calidad del alcohol (normal o adulterado) y la presencia o no de aditivos detergentes -ofertados en estaciones de servicio- en los combustibles. Los gases se recolectaron directamente en los escapes de los coches, con los cuales se simuló en laboratorio las condiciones de circulación en el medio urbano. “Una vez procesados los análisis, descubrimos que, en promedio, los vehículos movidos por alcohol emiten un 92% menos HPA´s que los coches de gasolina”, dice Abrantes.
Aceite sintético
Los resultados también demostraron que el empleo de aditivos en coches a gasolina redundó en un incremento de la emisión de naftaleno y fenantreno, al tiempo que en los automóviles sometidos con gasolina adulterada, con el agregado de solvente de caucho, hubo una reducción de esos dos compuestos. “El combustible adulterado utiliza solventes de caucho que terminan por diluir la gasolina. Si bien por un lado emiten menos HPA´s, por otro puede estar liberando otros contaminantes tóxicos no cuantificados”, explica Abrantes. El uso de aceite sintético en lugar de aceite mineral en los vehículos de gasolina, a su vez, contribuyó de manera significativa en la reducción de la emisión de naftaleno y fluoreno. Con relación a los vehículos de etanol, se probaron los mismos tipos de aceite, pero no revelaron diferencias estadísticas significativas en la emisión de HPA´s. Los resultados de la investigación salieron publicados en la edición de enero de la revista Atmospheric Environment.
Abrantes, de la Cetesb, dice que la legislación no impone un control directo sobre HPA´s emitidos por los vehículos automotores porque las pruebas necesarias para la detección de estos contaminantes son caras y en última instancia llevarían a un aumento del precio de los automóviles. “Como los HPA´s constituyen un subgrupo de los hidrocarburos y también están presentes en el material en partículas, que son contaminantes reglamentados, podemos decir que existe un control indirecto sobre ellos.”
El tercer frente del estudio
La cuantificación de la emisión de HPA´s de los motores diesel- se realizó en el laboratorio de un fabricante de los mismo teniendo en cuenta los diversos compuestos de HPA´s. En promedio, los motores emitieron 0,689 microgramos de toxicidad equivalente de benzo(a)pireno por kilómetro rodado. Por considerárselo el más tóxico de los HPA´s, el benzo(a)pireno se usa como referencia para medir la toxicidad de estos compuestos, con un factor 1, mientras que los demás tienen valores inferiores.
En los coches de gasolina, este índice es de 0,832, y en los movidos por etanol, de 0,016. Sin embargo, no es posible compararlos directamente con la emisión de los motores diesel, porque los procedimientos de ensayo son diferentes, además de que los motores diesel probados son nuevos, por lo tanto tienen menores emisiones de HPA´s, y los vehículos de gasolina y de alcohol son del parque de usados.
Cloro y bromo
Además de la investigación sobre la emisión de HPA´s, Assunção y sus colaboradores también se abocaron a otros dos conjuntos de compuestos tóxicos que emanan los vehículos, pero que la legislación ambiental soslaya: las dioxinas y los furanos. Ambos son compuestos orgánicos caracterizados por la presencia de átomos de cloro o bromo en su composición. “No arribamos a una conclusión definitiva sobre el tenor de emisión de dioxinas y furanos clorados en los vehículos diesel, y todo indica que es tanto o más importante que la emisión de coches de gasolina y de alcohol”, destaca.
Los resultados de las investigaciones, que contaron con financiamiento de la FAPESP, se presentaron en 2008 en el marco de la 28ª Conferencia Internacional sobre Contaminantes Orgánicos Persistentes (POP´s) (Dioxin2008), en Inglaterra, y en la 16ª Conferencia Internacional de Modelado, Monitoreo y Gestión de la Polución del Aire (Air Pollution 2008), en Grecia, y en el encuentro de la Asociación Interamericana de Ingeniería Sanitaria y Ambiental, en Chile, en 2007. “Estados Unidos, Japón y Europa poseen programas de control y han obtenido éxito en la reducción de esos tres grupos de sustancias [HPA´s, dioxinas y furanos]. Esperamos que nuestros trabajos influyan en políticas públicas que lleven a la prevención y el control de estos contaminantes, tan nocivos a la salud humana”, subraya Assunção.
Los proyectos
1. Caracterización de dioxinas, furanos e hidrocarburos policíclicos aromáticos en emisiones de vehículos y en atmósfera urbana (nº 04/02623-6); Modalidad Ayuda Regular a Proyecto de Investigación; Coordinador João Vicente de Assunção – USP; Inversión R$ 213.044,00 y US$ 74.892,00 (FAPESP)
2. Estudio de la presencia de dioxinas y furanos en el material en partículas emitido por motores diesel (nº 02/00012-4); Modalidad Ayuda Regular a Proyecto de Investigación; Coordinador João Vicente de Assunção – USP; Inversión R$ 13.557,71 (FAPESP)
Artículo científico
ABRANTES, R. et al. Emission of polycyclic aromatic hydrocarbons from gasohol and ethanol vehicles. Atmospheric Environment. v. 43, p. 648-654, jan. 2009.
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