Podríamos tener un problema con nuestras carreteras: investigadores descubrieron que la luz solar y la lluvia podrían convertir ciertos compuestos en el asfalto en hidrocarburos potencialmente peligrosos, amenazando el medio ambiente y las personas que usan estas rutas.
En particular, es el aglutinante (también llamado cemento de asfalto) el problema. Este pesado pegamento negro se usa para pegar piedras, arena y grava en caminos pavimentados. Está hecho de sobrantes de petróleo crudo al final de su proceso de destilación.
Si bien se ha investigado previamente la filtración de hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) tóxicos y cancerígenos del asfalto alrededor de carreteras y pavimentos, hasta ahora no se ha considerado que sea un problema suficiente para afectar la salud humana, algo que los investigadores detrás del nuevo estudio querían investigar más a fondo.
“La estabilidad a largo plazo de los materiales derivados del petróleo en el medio ambiente siempre ha sido una curiosidad mía”, dice el químico Ryan Rodgers, de MagLab en Florida State University (FSU).
“Conociendo su complejidad compositiva y estructural, parecía altamente improbable que fueran benignos para el medio ambiente. ¿Cómo se convierten los caminos negros y sedosos en caminos grises y ásperos? ¿Y a dónde diablos se fue todo el asfalto?”
El equipo creó un experimento donde una película de aglutinante de asfalto se pegó a un lado de vidrio, antes de sumergirse en agua y exponerse a un simulador solar durante una semana. Una muestra se mantuvo en la oscuridad durante una semana para proporcionar una comparación.
Utilizando una técnica de resolución ultra alta llamada espectrometría de masas por resonancia de ciclotrón de iones de transformación de Fourier (FT-ICR MS), los investigadores analizaron el agua alrededor de la muestra irradiada y la muestra de control.
Parece que la energía solar reacciona con compuestos que contienen oxígeno en el agua para liberar hidrocarburos potencialmente peligrosos del aglutinante. Este proceso, conocido como fotooxidación, también ocurre con manchas de aceite.
“Teníamos esta muestra de carretera y la iluminamos con luz solar falsa en presencia de agua”, dice el químico Sydney Niles , de FSU.
“Luego observamos el agua y descubrimos que hay todos estos compuestos que se derivan del petróleo, y probablemente tóxicos. También descubrimos que más compuestos se filtran con el tiempo”.
Aproximadamente 25 veces la cantidad de hidrocarburos que se filtró al agua en la muestra principal en comparación con el control, de hecho, implica el papel de la luz solar en la producción de la molécula. Es importante destacar que los hidrocarburos también contenían más de la cantidad habitual de átomos de oxígeno, lo que ayuda a la solubilidad del compuesto.
En total, la muestra irradiada terminó con más de 15,000 moléculas diferentes que contienen carbono.
Esto aún no es una prueba de que la escorrentía del asfalto expuesto al clima cotidiano sea venenosa, pero dada la toxicidad general y la naturaleza cancerígena de los HAP como estos, las reacciones son definitivamente motivo de preocupación.
La siguiente etapa es investigar las reacciones químicas más de cerca para ver cómo se están transformando los compuestos y establecer en qué medida el aglutinante de asfalto genera contaminantes solubles en agua.
“Esperemos que sea la motivación para una solución”, dice Niles . “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 las carreteras”.
La investigación ha sido publicada en Environmental Science & Technology.
