Che cos'è il carbonio nero?
Il carbonio nero (BC) è una forma molto fine di particolato basata sull'elemento carbonio prodotto da processi di combustione incompleti e spesso viene comunemente chiamato fuliggine. A partire dal 2009, ha iniziato a essere considerato un importante fattore che contribuisce al riscaldamento globale da parte della comunità scientifica, dove può bloccare le emissioni di calore a infrarossi dall'atmosfera terrestre nello spazio. Le stime indicano che il carbonio nero è responsabile in qualsiasi luogo dal 10% al 40% di tutti i blocchi radiativi, sebbene abbia una breve durata di alcune settimane nell'atmosfera superiore rispetto a un gas serra come l'anidride carbonica che può persistere fino a un secolo nell'atmosfera prima che venga scomposto chimicamente. Le principali attività umane che producono aerosol di carbonio nero sono la combustione di legna e vegetazione, l'uso di carbone per la produzione di energia e il funzionamento di motori diesel. Negli Stati Uniti, ad esempio, a partire dal 2011, il 90% di tutte le emissioni di BC sono prodotte nel settore dei trasporti da camion diesel.
L'elemento carbonio forma legami con molti altri elementi in natura e lo stesso carbonio nero può assumere diverse forme. A differenza dei composti stabili come il carbonio al diamante nero o l'acciaio al carbonio nero, tuttavia, il carbonio nero atmosferico è una forma dell'elemento che di solito è debolmente legato alle molecole organiche sulla base del materiale di origine da cui ha origine. Laddove contiene una struttura microcristallina simile alla grafite, è in grado di assorbire raggi di luce visibili e luce infrarossa a lunghezza d'onda più lunga nota come radiazione di calore, che normalmente scappano nello spazio dall'atmosfera superiore e impediscono al pianeta di surriscaldarsi.
Una recente ricerca del 21 ° secolo ha rivelato che le emissioni di carbonio nero sono il secondo elemento più grande che contribuisce al riscaldamento globale dopo quello del biossido di carbonio. Sono anche visti come una fonte di inquinamento che può essere facilmente ridotta a causa della durata a breve termine del materiale nell'atmosfera. Il miglioramento dell'efficienza delle apparecchiature di riscaldamento o della tecnologia di cottura nei paesi in via di sviluppo, nonché i controlli dell'inquinamento atmosferico sulle centrali elettriche a carbone e sui motori diesel potrebbero ridurre rapidamente i tassi di inquinamento della BC su vasta scala.
I veicoli a motore diesel e gli impianti industriali possono essere installati a posteriori con lavasciuga che possono prevenire fino al 70% delle emissioni di carbonio nero nel corso di una vita per la trappola del particolato di otto anni. La sostituzione delle stufe di cottura in nazioni come l'India e la Cina, dove la combustione di carbone o di altre biomasse è ampiamente praticata, con le stufe a gas di petrolio liquefatto (GPL), è anche vista come un modo pratico ed economico per ridurre le emissioni di carbonio nero. Poiché la fuliggine è un importante fattore che contribuisce ai disturbi respiratori, ciò migliorerebbe anche la salute di coloro che sono colpiti dall'inquinamento atmosferico delle stufe BC.
Studi del 2009 nell'Artico e nell'Antartico e del 2010 nella catena montuosa dell'Himalaya hanno rivelato che il carbonio nero è uno dei principali fattori che contribuiscono allo scioglimento dei ghiacciai. Ciò nonostante il fatto che le emissioni di BC originino principalmente nelle regioni tropicali, con le nazioni dell'Asia orientale che sono i maggiori produttori di inquinanti in volume. Un fattore significativo nei tassi di emissione di carbonio nero è quello della deforestazione nelle regioni della foresta pluviale tropicale. La riduzione della deforestazione è vista come una fonte di inquinamento più facilmente mitigabile rispetto ai precedenti tentativi di ridurre i livelli di produzione di gas di riscaldamento globale come quello del biossido di carbonio e dell'ossido di azoto, che sono inevitabili sottoprodotti dell'industria mondiale e delle reti di trasporto.