Las partículas ultrafinas se forman durante los procesos de combustión, por ejemplo, cuando se quema madera o biomasa, así como en plantas industriales y de energía. Junto con el tráfico rodado, los grandes aeropuertos son una fuente importante de estas partículas ultrafinas, que tienen un tamaño de menos de 100 millonésimas de milímetro (100 nanómetros). Debido a que son tan pequeños, pueden penetrar profundamente en el tracto respiratorio inferior, superar la barrera aire-sangre y, dependiendo de su composición, provocar reacciones inflamatorias en el tejido, por ejemplo. Además, se sospecha que las partículas ultrafinas son capaces de desencadenar enfermedades cardiovasculares.

Desde hace varios años, la Agencia de Hesse para la Conservación de la Naturaleza. por ejemplo en el suburbio de Frankfurt de Schwanheim y en Raunheim. El año pasado, los científicos dirigidos por el profesor Alexander Vogel de la Universidad Goethe de Frankfurt analizaron la composición química de las partículas ultrafinas y encontraron un grupo de compuestos orgánicos que, según sus huellas químicas, se originaron en los aceites lubricantes para aviones.

El equipo de investigación ahora ha corroborado este hallazgo por medio de más mediciones químicas de las partículas ultrafinas: las partículas se originaron en un grado significativo a partir de aceites sintéticos para aviones y fueron particularmente frecuentes en las clases de partículas más pequeñas, es decir, partículas de 10 a 18 nanómetros de tamaño. Dichos aceites lubricantes pueden entrar en la columna de escape de los motores de una aeronave, por ejemplo, a través de respiraderos donde las gotas de aceite de tamaño nanométrico y los vapores de aceite gaseoso no se retienen por completo.

En experimentos de laboratorio, los investigadores también lograron reproducir la formación de partículas ultrafinas a partir de aceites lubricantes. Con este fin, primero se evaporó un aceite de lubricación de motor común a unos 300 °C en una corriente de gas caliente, que simulaba la columna de escape de un motor de avión, y luego se enfrió. A continuación, se midió la distribución de tamaño en número de las partículas recién formadas.

Alexander Vogel, profesor de Análisis Ambiental Atmosférico en el Instituto de Ciencias Ambientales y Atmosféricas de la Universidad Goethe de Frankfurt, explica : « Cuando el vapor de aceite se enfría, los ésteres sintéticos gaseosos se sobresaturan y forman los núcleos de nuevas partículas que luego pueden crecer rápidamente para de alrededor de 10 nanómetros de tamaño. Estas partículas, como indican nuestros experimentos, constituyen una gran fracción de las partículas ultrafinas producidas por los motores de los aviones. La suposición anterior de que las partículas ultrafinas se originan principalmente a partir de azufre y compuestos aromáticos en el queroseno es evidentemente incompleta. Según nuestros hallazgos. la reducción de las emisiones de aceite lubricante de los motores a reacción tiene un potencial significativo para reducir las partículas ultrafinas ».

Los experimentos muestran que la formación de partículas ultrafinas en los motores a reacción no se limita únicamente a la combustión de queroseno. Las posibles medidas de mitigación deben tener esto en cuenta. Esto significa que el uso de queroseno con bajo contenido de azufre o el cambio a combustible de aviación sostenible no pueden eliminar toda la contaminación causada por partículas ultrafinas.

Un estudio científico exhaustivo del Estado Federal de Hesse, que comenzará en 2023, examinará la contaminación por partículas ultrafinas y su impacto en la salud. En este contexto, los resultados del estudio actual pueden ayudar a identificar partículas específicas del aeropuerto y derivar posibles medidas de mitigación.