Quantificação e identificação das fontes de emissão e produção fotoquímica de etanol na baixa troposfera

• Processo: 15/07950-0
• Linha de fomento: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de agosto de 2015
• Vigência (Término): 30 de novembro de 2015
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química
• Pesquisador responsável: Maria Lúcia Arruda de Moura Campos
• Beneficiário: Fernanda Furlan Giubbina Bernardi
• Supervisor no Exterior: Robert Jonh Kieber Jr.
• Instituição-sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Local de pesquisa: University of North Carolina Wilmington (UNCW), Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 13/13482-3 - Comportamento de espécies orgânicas e inorgânicas dissolvidas na água de chuva de Ribeirão Preto: uma cidade com elevada atividade canavieira em franco processo de modificação, BP.DR
• Assunto(s): Química atmosférica Biocombustíveis Etanol Isótopos Água de chuva

Resumo

Nos últimos anos houve um grande aumento da demanda por etanol combustível com o propósito de minimizar a dependência de petróleo e diminuir a emissão de gases de efeito estufa para atmosfera. Atualmente no Brasil, cerca de 50% do combustível automotivo é etanol. Esse percentual deve aumentar no futuro com a perspectiva de produção de etanol de segunda geração. De 2005 a 2010, a produção de etanol triplicou nos Estados Unidos, e recentemente foi aprovado o uso da gasolina com a adição de 15% de etanol (E15) em veículos leves. Carros movidos a etanol emitem mais etanol molecular e aldeídos para a atmosfera do que quando movidos a gasolina. Etanol é precursor de acetaldeído e peroxiacetilnitrato (PAN), sendo conhecido o efeito deletério de ambos para saúde humana em concentrações relativamente baixas. A emissão de álcoois quimicamente lábeis na atmosfera tem ramificações importantes em diversos processos de fundamental importância, incluindo a capacidade oxidativa da atmosfera, contaminação atmosférica, formação de aerossóis, e força radiativa. Até o momento, as maiores emissões de etanol para a atmosfera foram atribuídas às atividades biológicas, no entanto, nesses modelos globais há grandes incertezas devido à falta de conhecimento sobre as fontes de emissão. Este projeto tem como objetivo identificar as fontes de etanol (biogênica e antrópica) para a baixa troposfera, e entender melhor os mecanismos de formação e remoção desse álcool da atmosfera. A alta solubilidade do etanol na fase gasosa permite que esse estudo seja realizado em amostras de vapor d'água e de água de chuva. As amostras serão coletas em Ribeirão Preto-SP, onde a atividade canavieira é a principal atividade econômica, e na cidade de Wilmington, localizada na costa leste dos Estados Unidos no estado da Carolina do Norte. A abordagem analítica será a determinação da relação isotópica entre 13C e 12C para diferenciar fontes antrópicas das emissões diretas por plantas vivas. Um simulador da luz solar será utilizado para determinar a produção fotoquímica de etanol em água de chuva. O Dr. Robert Kieber da University of North Carolina at Wilmington chegou em nossos laboratórios da USP-Ribeirão Preto no início de março de 2015, onde ficará por 4 meses, como parte do convênio USA/CAPES (Fullbright scholarship). O Dr. Kieber e sua equipe americana tem mais de 25 anos de dados sobre a composição química da chuva em Wilmington e tem grande experiência no uso de isótopos e na elucidação estrutural da matéria orgânica presente numa variedade de matrizes ambientais. Ele já está trabalhando com a aluna de doutorado Fernanda Bernardi no Brasil, e está apoiando inteiramente este projeto. Essa é uma oportunidade única para a estudante de doutorado interagir com um grupo bastante forte e bem estabelecido nos Estados Unidos, e que tem tantos interesses comuns com o grupo de origem no Brasil. Além disso, a estudante irá trabalhar com técnicas que ela não teria oportunidade de utilizar no Brasil, e que serão de grande importância para a sua carreira acadêmica. (AU)