מחקר חדש מצא: האם נמצא הפתרון לזיהום אוויר?

מחקר חדש מצא כי האטמוספרה יכולה לנקות את עצמה על ידי מולקולה הנקראת הידרוקסיד (OH) ובאמצעות מנגנון שלא היה ידוע קודם לכן. הידרוקסיד מחמצן גזים רבים המשתחררים לאוויר מתהליכים טבעיים ופעילות אנושית ומפרק אותם לחומרים מסיסים במים, אותם ניתן לנקות ולהוציא מהאטמוספרה. 

עד כה, סברו מדענים כי הידרוקסיד נוצר בעיקר על ידי אור השמש, אולם המחקר החדש שפורסם ב- Proceedings of the National Academy of Sciences גילה שהשדה החשמלי שקיים בשטח בין האוויר לטיפות מיים הנישאות באוויר יכולות ליצור גם כן את המולקולות.  הפרופסור לכימיה מאוניברסיטת קליפורניה חבר בצוות המחקר סרגיי ניזקורודוב ציין כי "עד כה חשבנו שעל מנת ליצור OH צריך פוטוכימיה או חמזור. אולם, המחקר הזה מצא כי לא צריך את שניהם. במים טהורים ניתן ליצור OH באופן ספונטני בתנאים מיוחדים שנוצרים על פני הטיפות".

צוות החוקרים התבסס על מחקר קודם של צוות מדענים מאוניברסיטת סטנפורד שמצא שמי חמצן (H2O2) נוצרים באופן ספונטני על פני השטח של טיפות מים. הצוות ערך את המחקר על ידי מדידת ריכוזי OH בבקבוקונים שונים, חלקם מכילים משטח אוויר-מים ואחרים מכילים רק מים ללא אוויר.

לאחר מכן עקבו אחר ייצור OH בחושך על ידי הכללת מולקולת "בדיקה" שנדלקת כאשר היא מגיבה עם OH. המדענים גילו ששיעורי ייצור OH בחושך היו זהים או אפילו גבוהים יותר מאשר במצבים כמו חשיפה לאור השמש. "בלילה, כשאין פוטוכימיה, OH עדיין מיוצר ובקצב גבוה יותר", אמר ניזקורודוב.

הכימאי והמחבר של המחקר, כריסטיאן ג'ורג' הסביר כי "OH הוא שחקן מפתח בכימיה האטמוספרית. הוא יוזם את התגובות המפרקות מזהמים הנישאים באוויר ועוזר להסיר כימיקלים מזיקים כמו דו תחמוצת הגופרית ותחמוצת החנקן, שהם גזים רעילים, מהאטמוספירה. לפיכך, הבנה מלאה של מקורותיו ושקעיו היא המפתח להפחתה של זיהום אוויר".

הצוות ציין כי הממצאים החדשים משנים את ההבנה של מקורות ה-OH וישפיעו על האופן שבו חוקרים בונים מודלים ממוחשבים לחזות זיהום אוויר. "זה יכול לשנות את המודלים של זיהום אוויר בצורה משמעותית למדי", אמר ניזקורודוב. "OH הוא חומר חמצון חשוב בתוך טיפות מים וההנחה העיקרית במודלים היא ש-OH מגיע מהאווי ולא מיוצר בטיפות". ניזקורודוב הוסיף כי השלב הבא צריך להיות ביצוע ניסויים מתוכננים בקפידה באוויר הפתוח בחלקים שונים בעולם. 

במחקר, שמומן על ידי מועצת המחקר האירופית, השתתפו גם חוקרים ממכון ויצמן, אוניברסיטת קלוד ברנרד בצרפת ואוניברסיטת גואנגדונג לטכנולוגיה בסין.