Monitoreo atmosférico de gases traza

Dra. Erna Frins, Facultad de Ingeniería

El estudio de la atmósfera es un campo muy amplio y la óptica ofrece herramientas muy poderosas para estudiar y entender los fenómenos químicos y físicos que ocurren en la misma. Uno de los problemas a estudiar en forma continua son los diversos constituyentes químicos que tienen un gran impacto en la vida humana y en el clima. Por ejemplo, compuestos de bromo y cloro juegan un rol importante en la química de la estratósfera. En particular, el BrO y OClO son responsables de la destrucción del ozono, con la consecuente penetración de radiación ultravioleta en la atmósfera, generando problemas de salud como el conocido cáncer de piel. Esta destrucción se lleva a cabo mediante reacciones catalíticas con el NO2, radicales como HOx, átomos de oxígeno u oxígeno excitado. A su vez, emisiones de dióxido de azufre debido a la combustión y emisiones volcánicas, pueden llevar a procesos de oxidación con la consecuente liberación de la denominada “lluvia ácida”. Estos son solo algunos ejemplos de la importancia de realizar un continuo monitoreo atmosférico, con técnicas fiables y de fácil implementación.

El Grupo de Óptica Aplicada de Facultad de Ingeniería trabaja desde hace más de 10 años en el desarrollo de métodos ópticos que permiten monitorear la presencia en la atmósfera de distintos gases traza, tales como O3, NO2, SO2, y HCHO, entre otros. Nuestro análisis se basa en la técnica Differential Optical Absorption Spectroscopy (DOAS) y en el hecho de que cada gas traza (gas presente en una muy baja concentración) absorbe radiación electromagnética de una forma única, permitiendo de esta manera que cada gas pueda ser identificado y cuantificado sin ambigüedad. Esta técnica permite realizar mediciones a distancia, sin necesidad de estar próximos a la fuente de emisión. En el Grupo se han desarrollado métodos que permiten medir la concentración de los gases desde varios kilómetros de distancia del punto de observación, utilizando la luz reflejada en distintas superficies (ToTaL-DOAS), estudiar emisiones gaseosas de chimeneas y analizar la velocidad de formación en la atmósfera de NO2. También llevamos adelante medidas de la capa de ozono en forma regular desde nuestra estación de monitoreo localizada en la Facultad de Ingeniería, las cuales son comparadas con datos satelitales.

Los objetivos de nuestro trabajo en la Base Científica Artigas serán: i) efectuar mediciones mediante la técnica DOAS, para investigar la presencia de radicales halogenados y ozono estratosférico; ii) realizar mediciones mediante la técnica ToTaL-DOAS, utilizando distintos elementos del paisaje como targets; iii) estudiar la viabilidad técnica de montar un equipo de medición de manera permanente en la base; iv) realizar visitas a otras bases para conocer líneas de investigación similares y realizar posibles colaboraciones.