Sommige kolencentrales in de Verenigde Staten stoten gassen uit die aanzienlijke effecten op de atmosfeer kunnen hebben en schadelijke verbindingen in drinkwater kunnen produceren, volgens nieuw onderzoek.

Een nieuwe studie gepubliceerd in de Tijdschrift voor Geofysisch Onderzoek :Sfeer , een tijdschrift van de American Geophysical Union, vindt onverwacht hoge niveaus van reactieve broomhoudende chemicaliën in pluimen die worden uitgestoten door kolengestookte elektriciteitscentrales die geen bepaald type uitlaatreinigingstechnologie gebruiken.

Broomsoorten beïnvloeden de chemie die in de atmosfeer voorkomt, omdat zonlicht ze kan omzetten in extreem reactieve chemicaliën. Deze kunnen dan reageren met en het afbraakproces van verbindingen zoals stikstofoxiden en ozon veranderen, die beide verontreinigende stoffen zijn die schadelijke effecten kunnen hebben op de gezondheid van de luchtwegen. De uiteindelijke impact van deze reacties wordt nog onderzocht, zeiden de auteurs.

Broomsoorten die door elektriciteitscentrales worden uitgestoten, kunnen ook worden afgezet op het oppervlak van waterlichamen, aldus de auteurs van de studie. Daar kunnen ze transformeren en reageren met chemicaliën die zijn geïntroduceerd om drinkwater te desinfecteren. Sommige van de bijproducten die door deze reacties worden geproduceerd, worden als mogelijk kankerverwekkend beschouwd na langdurige blootstelling, volgens de Centers for Disease Control and Prevention.

Sommige kolencentrales versterken hun brandstoffen kunstmatig met bromidezouten omdat ze de uitstoot van kwik helpen verminderen, een chemische stof met zeer toxische effecten. Maar deze strategie kan broomhoudende chemicaliën op een ongecontroleerde manier in de atmosfeer brengen, volgens de auteurs van de studie.

"Bromidezout geeft bij verbranding broomradicalen vrij die zich binden aan het kwik en het wordt gemakkelijker om het kwik uit het rookgas te verwijderen, " zei Ben Lee, een onderzoeksmedewerker bij de afdeling Atmosferische Wetenschappen van de Universiteit van Washington in Seattle en hoofdauteur van de nieuwe studie. "In hun poging om het kwik op te ruimen, ze creëerden een secundair probleem met het bromide."

Omdat broomemissies van kolencentrales tot nu toe niet zijn onderzocht, hun invloed op de atmosfeer, die zich kunnen uitstrekken tot in gebieden ver van het punt van emissie, worden niet goed begrepen.

"Naarmate je verder weggaat van de directe emissiebronnen zoals een elektriciteitscentrale of een stad, wat we misschien denken dat een schone of ongerepte omgeving is, is dat misschien niet, omdat deze lijnen van chemie die op gang zijn gekomen al geruime tijd doorgaan, " zei Lee. "Dat is wat we proberen uit te vinden is, hoe blijft het bestaan ​​en hoe eindigt het."

Een mysterieuze observatie

begin 2015 een groep onderzoekers uit de hele VS begon aan de WINTER-campagne, een project om te begrijpen hoe winterse omstandigheden het lot van verontreinigende stoffen die worden uitgestoten in het noordoosten van de VS beïnvloeden.

De onderzoekers installeerden tientallen ultramoderne instrumenten aan boord van het NSF/NCAR C-130-vliegtuig en bemonsterden talrijke uitlaatgassen afkomstig van energiecentrales in verschillende noordoostelijke staten en Georgië.

Tot verbazing van de onderzoekers pluimen met verhoogde niveaus van reactieve broomverbindingen werden toegeschreven aan kolengestookte elektriciteitscentrales die geen gebruik maakten van natte rookgasontzwaveling, een technologie die bedoeld is om schadelijke verontreinigende stoffen te behandelen en op te vangen voordat ze in de atmosfeer worden uitgestoten. In tegenstelling tot, uitlaatpluimen van fabrieken die deze technologie wel gebruikten, waren verstoken van reactieve broomsoorten, zei Lee.

Pluimen met reactief broom hadden hogere concentraties dan de auteurs hadden verwacht. Steenkool bevat van nature wat bromide, maar dit alleen kon de gemeten niveaus in bepaalde pluimen niet verklaren, volgens de onderzoekers. De resultaten van het onderzoek suggereren dat de planten hun steenkool mogelijk hebben verrijkt met bromidezouten, hoewel geen van de planten dit tijdens het onderzoek meldde.

"Het is nog steeds een mysterie voor ons, ' zei Lee. 'Als ze hun kolen niet kunstmatig met bromidezouten zouden vullen, waarom hebben we zoveel meer broom in de uitlaat gemeten dan waar we rekening mee kunnen houden?"

Deze studie onderzocht elke pluim slechts enkele seconden tot enkele minuten, maar veel energiecentrales werken het hele jaar door. De metingen kunnen een afwijking zijn geweest in de bedrijfsomstandigheden van de fabriek, zei Lee. Om de verbijsterende metingen volledig uit te leggen, meer metingen op langere termijn nodig zijn, hij zei.

Toekomstige studies kunnen antwoorden bieden door andere factoren te identificeren die bijdragen aan hun emissies, zoals de efficiëntie van ontzwaveling van natte rookgassen of de kwaliteit van steenkool. En om vragen te beantwoorden over hoe reactieve halogenen de atmosferische chemie beïnvloeden, studies van de chemische transformatie en cycli van halogenen nadat ze zijn uitgestoten zijn ook nodig, zei Lee.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan AGU Blogs (http://blogs.agu.org), een gemeenschap van blogs over aarde en ruimtewetenschap, georganiseerd door de American Geophysical Union. Lees hier het originele verhaal.