När etanolpriserna vid pumpen stiger av någon anledning, det blir ekonomiskt fördelaktigt för förare av dubbelbränslefordon att tanka bensin. Dock, hela befolkningens hälsa betalar ett högt pris. Ersättning av bensin mot etanol leder till en 30-procentig ökning av den atmosfäriska koncentrationen av ultrafina partiklar med en diameter på mindre än 50 nanometer.

Fenomenet upptäcktes i staden São Paulo, Brasilien, i en studie som stöds av São Paulo Reserch Foundation (FAPESP) och publicerad i Naturkommunikation .

"Dessa förorenande nanopartiklar är så små att de beter sig som gasmolekyler. När de andas in, de kan penetrera andningssystemets försvarsbarriärer och nå lungalveolerna, så att potentiellt giftiga ämnen kommer in i blodomloppet och kan öka förekomsten av andnings- och kardiovaskulära problem, " sa professor Paulo Artaxo vid University of São Paulos Physics Institute (IF-USP) och en medförfattare till studien.

Han säger att mellan 75 procent och 80 procent av massan av nanopartiklar som mäts i den här studien motsvarar organiska föreningar som släpps ut av motorfordon. Nivåer av ultrafina partiklar i atmosfären varken övervakas eller regleras av miljömyndigheter någonstans i världen, säger Artaxo.

"Vad dessa föreningar är, exakt, och hur de påverkar hälsan är frågor som kräver ytterligare forskning." The São Paulo State Environmental Corporation (CETESB), till exempel, övervakar rutinmässigt endast fasta partiklar med diametrar på 10, 000 nm (PM10) och 2, 500 nm (PM2,5), såväl som andra gasformiga föroreningar som ozon (O3), kolmonoxid (CO) och kvävedioxid (NO2).

Ändå, han förklarar att en konsensus håller på att bildas i USA och Europa baserat på nyare forskning som tyder på att dessa utsläpp är en potentiell hälsorisk och bör regleras. Flera delstater i USA, som Kalifornien, har lagar som kräver en 20-30 procent etanolblandning i bensin, vilket också minskar utsläppen av ultrafina partiklar.

Datainsamlingen utfördes från januari till maj 2011, och analyserna ägde rum innan, under och efter en kraftig fluktuation i etanolpriserna – på grund av makroekonomiska faktorer som det internationella priset på socker (brasiliansk etanol tillverkas av sockerrör) – vilket leder till att konsumenter byter motorbränsle i staden São Paulo.

Även om inga signifikanta förändringar upptäcktes i nivåerna av inandningsbara fina partiklar (PM2,5 och PM10), studien visade på ett verkligt, den dagliga situationen att valet av etanol minskar utsläppen av ultrafina partiklar. Hittills, detta fenomen hade bara observerats i laboratoriet. "Dessa resultat förstärker behovet av offentlig politik för att uppmuntra användningen av biobränslen, eftersom de tydligt visar att allmänheten förlorar i hälsa vad de sparar vid pumpen när de väljer bensin, sa Artaxo.

Enligt Artaxo, forskningen inkluderade innovativa metoder så att studien kunde fokusera på kända aerosoler som redan hade interagerat med andra ämnen som finns i atmosfären. Således, insamlingen utfördes på en plats relativt avlägsen från de viktigaste trafiklederna – toppen av en 10-våningsbyggnad som tillhörde IF-USP i den västra delen av São Paulo. "Föroreningarna vi andas in varje dag hemma eller på jobbet är inte vad som kommer ut från fordons avgasrör, men partiklar som redan bearbetats i atmosfären", förklarade han.

Forskningen använde dataanalystekniker anpassade från en modell utvecklad av den brasilianske ekonomen Alberto Salvo, artikelns första författare. Metoden integrerar noggrant ett stort antal variabler. "Vi anpassade en sofistikerad statistisk modell som ursprungligen utvecklades för ekonomisk analys och användes här för första gången för att analysera kemin hos atmosfäriska nanopartiklar, ", sa Artaxo. "Den största styrkan med detta verktyg är att det gör det möjligt för oss att arbeta med alla dessa variabler, såsom närvaro eller frånvaro av regn, vindriktning, trafikintensitet, och nivåer av ozon, kolmonoxid, och andra föroreningar."

Perspektiv på låga koldioxidutsläpp

I São Paulo, en stad med 7 miljoner motorfordon och den största stadsflottan av flexibla bränslebilar, det skulle vara möjligt att köra alla bussar på biobränsle. "Vi har tekniken för detta i Brasilien - och till ett konkurrenskraftigt pris, " han sa.

Att stadens bussflotta fortfarande är beroende av diesel, Artaxo varnade, skapar en ännu värre hälsorisk – utsläpp av svart kol, en av huvudkomponenterna i sot och en förorening som bidrar till den globala uppvärmningen. Vid sidan av elproduktion, transportsektorn är den största utsläpparen av föroreningar som produceras av förbränning av fossila bränslen.

För Artaxo, incitament för elektriska, hybrid- eller biobränslefordon är avgörande för att minska utsläppen av växthusgaser. "Genom att stimulera biobränslen, vi kunde lösa flera problem samtidigt, " sa han. "Vi skulle kunna bekämpa klimatförändringar, minska skador på hälsan och främja framsteg inom fordonsteknik genom att erbjuda en stimulans för biltillverkare att utveckla mer ekonomiska och effektiva bilar som drivs med etanol."