Atmosfer Bumi Bisa Membersihkan Dirinya Sendiri dari Polusi Udara

Nationalgeographic.co.id - Para kimiawan dari University of California melaporkan telah menemukan cara atmosfer bumi membersihkan diri sendiri dari polusi udara. Ini adalah temuan yang dapat membantu para ilmuwan untuk membantu melawan bahaya polusi dan perubahan iklim.

Untuk diketahui, aktivitas manusia memancarkan berbagai jenis polutan ke udara, dan tanpa molekul yang disebut hidroksida (OH), banyak dari polutan ini akan terus terkumpul di atmosfer.

Radikal hidroksil (OH) adalah oksidan kunci yang memicu kimia oksidasi atmosfer baik dalam fase gas maupun air. Pemahaman saat ini tentang sumber berairnya terutama didasarkan pada proses kimia massal (foto) yang diketahui.

Bagaimana OH itu sendiri terbentuk di atmosfer dipandang sebagai cerita yang lengkap, tetapi dalam penelitian baru oleh tim peneliti yang mencakup Sergey Nizkorodov, seorang profesor kimia University of California, Irvine, melaporkan bagaimana hal itu terjadi.

Hasil penelitian tersebut telah diterbitkan di Proceedings of the National Academy of Sciences dengan judul "Spontaneous dark formation of OH radicals at the interface of aqueous atmospheric droplets" yang bisa diperoleh secara daring.

Temuan mereka mengungkapkan, bahwa kuat medan listrik yang ada di permukaan antara tetesan air di udara dan udara di sekitarnya dapat menciptakan OH melalui mekanisme yang sebelumnya tidak diketahui.

Ini adalah temuan yang membentuk kembali bagaimana para ilmuwan memahami bagaimana udara membersihkan dirinya dari hal-hal seperti polutan yang dipancarkan manusia dan gas rumah kaca, yang dapat bereaksi dan dihilangkan oleh OH.

“Anda membutuhkan OH untuk mengoksidasi hidrokarbon, jika tidak mereka akan menumpuk di atmosfer tanpa batas waktu,” kata Nizkorodov.

"OH adalah pemain kunci dalam kisah kimia atmosfer. Ini memulai reaksi yang memecah polutan di udara dan membantu menghilangkan bahan kimia berbahaya seperti sulfur dioksida dan oksida nitrat, yang merupakan gas beracun, dari atmosfer," kata Christian George, penulis utama studi ini.

George adalah seorang ahli kimia atmosfer di University of Lyon di Prancis. "Dengan demikian, memiliki pemahaman penuh tentang sumber dan sumbernya adalah kunci untuk memahami dan mengurangi polusi udara."

Sebelumnya, para peneliti berasumsi bahwa sinar matahari adalah pendorong utama pembentukan OH.

“Kebijaksanaan konvensional adalah bahwa Anda harus membuat OH dengan fotokimia atau kimia redoks (reaksi oksidasi). Anda harus memiliki sinar matahari atau logam yang berfungsi sebagai katalis,” kata Nizkorodov.

"Apa yang dikatakan makalah ini pada dasarnya adalah Anda tidak memerlukan semua ini. Dalam air murni itu sendiri, OH dapat dibuat secara spontan oleh kondisi khusus pada permukaan tetesan."

Tim tersebut membangun penelitian dari para ilmuwan Stanford University yang dipimpin oleh Richard Zare yang melaporkan pembentukan hidrogen peroksida secara spontan pada permukaan tetesan air. Temuan baru membantu menginterpretasikan hasil tak terduga dari kelompok Zare.

Tim mengukur konsentrasi OH dalam botol yang berbeda, beberapa berisi permukaan udara-air dan lainnya hanya berisi air tanpa udara dan melacak produksi OH dalam kegelapan dengan memasukkan molekul "penyelidik" dalam botol yang berpendar ketika bereaksi dengan OH.

Apa yang mereka lihat adalah bahwa tingkat produksi OH dalam kegelapan mencerminkan hal itu dan bahkan melebihi tingkat dari pengemudi seperti paparan sinar matahari.

"Cukup OH akan dibuat untuk bersaing dengan sumber OH lain yang diketahui," kata Nizkorodov. "Pada malam hari, ketika tidak ada fotokimia, OH masih diproduksi dan diproduksi pada tingkat yang lebih tinggi daripada yang seharusnya terjadi."

Baca Juga: Miris, Hampir Tidak Ada Tempat di Bumi yang Aman dari Polusi Udara

Baca Juga: Konsentrasi Karbon Dioksida Akibat Perubahan Iklim Ancam Tanaman Padi

Baca Juga: 10 Gigaton Karbon Dioksida Perlu Ditarik dari Atmosfer Bumi Tiap Tahun

Temuan tersebut, lapor Nizkorodov, mengubah pemahaman tentang sumber OH, sesuatu yang akan mengubah cara peneliti lain membangun model komputer yang berupaya meramalkan bagaimana polusi udara terjadi.

“Itu bisa mengubah model polusi udara secara signifikan,” kata Nizkorodov. "OH adalah oksidan penting di dalam tetesan air dan asumsi utama dalam model adalah bahwa OH berasal dari udara, tidak diproduksi di tetesan secara langsung."

Untuk menentukan apakah mekanisme produksi OH baru ini berperan, Nizkorodov berpikir langkah selanjutnya adalah melakukan eksperimen yang dirancang dengan hati-hati di atmosfer nyata di berbagai belahan dunia.

Namun pertama-tama, tim mengharapkan hasilnya membuat heboh di komunitas riset atmosfer.

"Banyak orang akan membaca ini tapi awalnya tidak akan percaya dan akan mencoba mereproduksinya atau mencoba melakukan percobaan untuk membuktikannya salah," kata Nizkorodov.

"Pasti akan ada banyak percobaan laboratorium yang menindaklanjuti ini."

Dia menambahkan bahwa University of California adalah tempat utama bagi sains semacam itu untuk terus terjadi, karena laboratorium lain di University of California, seperti Ann Marie Carlton, professor of chemistry, memfokuskan upaya mereka pada peran tetesan air di atmosfer.

PROMOTED CONTENT