Los compuestos orgánicos volátiles distintos del metano ( COVNM ) son un conjunto de compuestos orgánicos que suelen ser fotoquímicamente reactivos en la atmósfera, caracterizados por la exclusión del metano . [1] Los NMVOC incluyen una gran variedad de compuestos químicamente diferentes, como benceno , etanol , formaldehído , ciclohexano , 1,1,1-tricloroetano y acetona . [2] Esencialmente, los NMVOC son idénticos a los compuestos orgánicos volátiles (COV), pero excluyendo el metano. [3] El metano se excluye en contextos de contaminación del aire porque no es tóxico. Sin embargo, es un gas de efecto invernadero muy potente , con baja reactividad y, por tanto, con una larga vida en la atmósfera. [1] Un subconjunto importante de NMVOC son los hidrocarburos distintos del metano ( NMHC ).
A veces, los NMVOC también se utilizan como parámetro de suma para las emisiones, donde todas las emisiones de NMVOC se suman por peso en una cifra. A falta de datos más detallados, este puede ser un parámetro muy aproximado de la contaminación (por ejemplo, para el smog de verano o la contaminación del aire interior ).
Las principales fuentes de NMVOC incluyen la vegetación, la quema de biomasa , las fuentes geogénicas y la actividad humana. [4] [5]
El estudio de los NMVOC es importante en la química atmosférica , donde puede usarse como sustituto para estudiar las propiedades colectivas de los COV atmosféricos reactivos. La exclusión del metano es necesaria debido a su concentración ambiental relativamente alta en comparación con otras especies atmosféricas y su relativa inercia. [1] COVNM es un término general que abarca todas las moléculas orgánicas biogénicas, antropogénicas y pirógenas especiadas y oxigenadas presentes en la atmósfera, menos la contribución de metano. La necesidad de este término también se rige por las estimaciones actuales que sugieren que en la atmósfera hay entre 10.000 y 100.000 NMVOC, la mayoría con concentraciones del orden de partes por mil millones o partes por billón. [6] La agregación de estos compuestos y sus propiedades colectivas son más fáciles de estudiar que los componentes individuales.
Muchos NMVOC tienen importancia debido a su influencia sobre el ozono atmosférico . [4] El ozono a nivel del suelo no se emite directamente, sino que se forma por la reacción de la luz solar con varios otros compuestos emitidos, incluidos los NMHC (un tipo de NMVOC), metano, monóxido de carbono y óxidos de nitrógeno . [7]
En algunas zonas no urbanas, las emisiones biogénicas de NMVOC igualan o superan las emisiones antropogénicas de NMVOC. [8]
Se estima que hay 40 o menos compuestos clasificados como NMVOC emitidos por la vegetación que influyen activamente en la composición atmosférica, ya que muchos NMVOC son débilmente volátiles o es poco probable que se emitan en grandes volúmenes a la atmósfera. [8] Estos NMVOC atmosféricamente importantes incluyen compuestos como terpenoides , hexenales , alquenos , aldehídos , ácidos orgánicos , alcoholes , cetonas y alcanos ). Estos NMVOC que son emitidos por la vegetación se pueden dividir por fuente y se originan a partir de uno de siete procesos: [8]
De estos procesos, las emisiones relacionadas con la clorofila y las emisiones de tejidos de defensa especializados se entienden hasta el punto de su descripción numérica. Esto ha llevado a la caracterización de todos los demás procesos de emisión (además de las emisiones relacionadas con la clorofila) utilizando el modelo de emisiones de tejidos de defensa especializados. [8]
Muchos NMVOC son producidos por microorganismos del suelo (como el metano, el etano y el isopreno ). Sin embargo, debido a la capacidad de muchos otros microorganismos del suelo para metabolizar estos compuestos, los suelos a veces actúan como un sumidero de NMVOC, lo que lleva a la creencia de que el flujo de NMVOC desde el suelo es insignificante. [8]
La quema de biomasa, excepto para su uso como combustible, se considera una fuente biogénica. Estas emisiones se modelan en función del área quemada, la relación entre la biomasa aérea y la biomasa total, la densidad de la materia orgánica quemada y la eficiencia de la combustión. [5]
La composición química de las emisiones de la quema de biomasa varía según las diferentes etapas de la quema, pero se estima que el total de NMVOC emitidos por la quema es de 4,5 gramos de carbono por kilogramo. [8] Los principales COVDM emitidos por la quema son etano, propano, propeno y acetileno . [8]
Las principales fuentes geogénicas de NMVOC incluyen el vulcanismo y las filtraciones resultantes del gas natural.
El vulcanismo produce emisiones de muchos NMVOC, pero a tasas insignificantes. Se estima que la filtración de gas natural produce emisiones de aproximadamente 0,06 o 2,6 μg m −2 h −1 . [9]
En la Base de datos europea para la investigación atmosférica global (EDGAR), las fuentes antropogénicas de NMVOC se dividen en las siguientes categorías: [4]
EDGAR mide que en 2015, la cantidad de NMVOCS de los seis sectores que más contribuyen (agricultura, industria energética, residuos, edificios, transporte y otros tipos de combustión industrial) fue de 1,2*10 8 toneladas. [10] Las emisiones reportadas se proporcionan por sector de la siguiente manera:
Las emisiones globales de NMVOC de fuentes antropogénicas han aumentado con el tiempo, y la cantidad de emisiones aumentó de 119 000 kt a 169 000 kt entre 1970 y 2010. [4] A nivel regional, las tendencias varían: Estados Unidos y Europa reducen sus emisiones en el mismo período de tiempo, mientras que África y Asia aumentaron sus emisiones de NMVOC en este período. [4] Las reducciones en las emisiones de América y Europa se atribuyen en gran medida al uso de combustibles más ecológicos para el transporte y al cambio de estándares de emisiones. [4]