De concentratie van ultrafijne deeltjes kleiner dan 50 nanometer in diameter steeg met een derde in de lucht van São Paulo, Brazilië, toen hogere ethanolprijzen automobilisten ertoe aanzetten om over te stappen van ethanol op benzine, volgens een nieuwe studie door een chemicus van de Northwestern University, een econoom van de National University of Singapore en twee natuurkundigen van de University of São Paulo.

Milieubeschermingsinstanties over de hele wereld meten of reguleren momenteel geen deeltjes van deze grootte, waarvan studies hebben aangetoond dat ze schadelijk zijn voor de menselijke gezondheid.

Het onderzoeksteam ontdekte ook toen de chauffeurs van São Paulo - zo'n twee miljoen - terugschakelden op ethanol omdat de prijzen waren gedaald, ook de concentratie ultrafijnstof daalde. Deze lockstep-beweging illustreert een zeer nauwe correlatie tussen brandstofkeuze en nanodeeltjes in de lucht.

"We hebben São Paulo bestudeerd, maar er zijn veel Noord-Amerikaanse steden, inclusief Chicago, met vergelijkbare luchtchemie, vooral lente tot herfst, " zei Franz M. Geiger, hoogleraar scheikunde aan het Weinberg College of Arts and Sciences in Northwestern.

"De druk die we in grote steden zien, weg van benzine en naar voertuigen op ethanol, elektriciteit of een mix van beide zal resulteren in een vermindering van deze ultrafijne deeltjes. Dit heeft waarschijnlijk een gezondheidsvoordeel:deze deeltjes, onder een micron, het potentieel hebben om diep in uw longen te dringen, " hij zei.

Geiger en Alberto Salvo, een universitair hoofddocent economie aan de National University of Singapore, leidde de ongebruikelijke studie - hun tweede met big data uit São Paulo. Het feit dat consumenten in São Paulo kunnen en zullen tussen brandstoffen wisselen om redenen die niets met de luchtkwaliteit te maken hebben, verschafte de onderzoekers een echt laboratorium voor het bestuderen van de effecten van menselijk gedrag aan de brandstofpomp op stedelijke luchtvervuiling.

De studie wordt op 17 juli gepubliceerd door het tijdschrift Natuurcommunicatie . Het vooruitzicht van een toenemend gebruik van biobrandstoffen en toenemend bewijs over de gezondheidseffecten van ultrafijnstof maken het resultatenbeleid relevant, schrijven de auteurs.

"Met deze kennis we hopen dat er meer geld en personeel zal worden geïnvesteerd om deze ultrafijne deeltjes te begrijpen en mogelijk te monitoren, " zei Salvo, die voorheen bij de Kellogg School of Management van Northwestern werkte. "De grote onbekende is wat voor soort deeltjes het schadelijkst zijn voor de gezondheid."

Het interdisciplinaire team voerde een regressieanalyse uit van het verkeer, consumentengedrag, aërosoldeeltjesgrootte en meteorologische gegevens van januari 2011 tot en met mei 2011. De bestudeerde gegevens waren van voor, tijdens en na de tijd van een grote brandstofwissel als gevolg van een grote fluctuatie in de ethanolprijzen.

De onderzoekers vonden ook dat de brandstofkeuze geen effect had op de concentratie van grotere deeltjes. Deze deeltjes omvatten fijne deeltjes met een diameter van 2,5 micron (PM2,5) tot deeltjes met een diameter van 100 nanometer. De VS en vele andere landen reguleren PM2.5, maar deeltjes kleiner dan PM2,5 zijn niet gereguleerd.

Geiger en Salvo hadden het geluk toegang te hebben tot gegevens over de deeltjesgrootteverdeling van aerosolen van een niet-gerelateerd onderzoeksproject onder toezicht van Paulo Artaxo en Joel Brito aan de Universiteit van São Paulo. De experimenten van Artaxo en Brito legden gegevens vast van vroeger, tijdens en na de grote brandstofwissel. Zij zijn co-auteurs van de Natuurcommunicatie papier, samen met Geiger en Salvo.

De Natuurcommunicatie studie bouwt voort op een eerdere studie waarin Geiger en Salvo ontdekten dat een toename van het gebruik van ethanol leidde tot een significante toename van de ozonconcentraties in São Paulo. Ambtenaren, Geiger zei, zal de toename van ozon moeten afwegen tegen de afname van nanodeeltjes bij gebruik van ethanol.

Volgende, voor het derde hoofdstuk van het verhaal, het onderzoeksteam wil graag bepalen wat er is gebeurd in termen van gezondheidsresultaten in São Paulo toen auto's van benzine overstapten naar ethanol en weer terug naar benzine.

Het artikel is getiteld "Verlaagde niveaus van ultrafijne deeltjes in de atmosfeer van São Paulo tijdens verschuivingen van benzine- naar ethanolgebruik."