Certaines centrales électriques au charbon aux États-Unis émettent des gaz qui peuvent avoir des effets importants sur l'atmosphère et peuvent produire des composés nocifs dans l'eau potable, selon de nouvelles recherches.

Une nouvelle étude publiée dans le Journal de recherche géophysique :Ambiances , un journal de l'American Geophysical Union, trouve des niveaux étonnamment élevés de produits chimiques réactifs contenant du brome dans les panaches émis par les centrales électriques au charbon n'utilisant pas un type particulier de technologie de nettoyage des gaz d'échappement.

Les espèces de brome ont un impact sur la chimie se produisant dans l'atmosphère car la lumière du soleil peut les convertir en produits chimiques extrêmement réactifs. Ceux-ci pourraient alors réagir avec et modifier le processus de dégradation de composés tels que les oxydes d'azote et l'ozone, qui sont tous deux des polluants qui peuvent avoir des effets néfastes sur la santé respiratoire. L'impact ultime de ces réactions est encore à l'étude, disaient les auteurs.

Les espèces de brome émises par les centrales électriques pourraient également se déposer à la surface des plans d'eau, les auteurs de l'étude ont déclaré. Là, ils peuvent se transformer et réagir avec les produits chimiques introduits pour désinfecter l'eau potable. Certains des sous-produits produits par ces réactions sont considérés comme potentiellement cancérigènes après une exposition à long terme, selon les Centers for Disease Control and Prevention.

Certaines centrales au charbon améliorent artificiellement leurs combustibles avec des sels de bromure car ils contribuent à réduire les émissions de mercure, un produit chimique aux effets hautement toxiques. Mais cette stratégie peut introduire des produits chimiques contenant du brome dans l'atmosphère de manière incontrôlée, selon les auteurs de l'étude.

"Le sel de brome lorsqu'il brûle libère des radicaux de brome qui se lient au mercure et il devient plus facile d'éliminer le mercure des gaz de combustion, " dit Ben Lee, chercheur associé au Département des sciences de l'atmosphère de l'Université de Washington à Seattle et auteur principal de la nouvelle étude. "Dans leur tentative de nettoyer le mercure, ils ont créé un problème secondaire avec le bromure."

Parce que les émissions de brome des centrales électriques au charbon n'ont pas été étudiées jusqu'à présent, leurs impacts sur l'atmosphère, qui pourrait s'étendre dans des régions éloignées du point d'émission, ne sont pas bien compris.

"Au fur et à mesure que vous vous éloignez des sources d'émissions directes comme une centrale électrique ou une ville, ce que nous pourrions penser être un environnement propre ou vierge peut ne pas l'être en réalité, parce que ces lignes de chimie qui ont été lancées durent depuis un certain temps, " Lee a dit. " C'est ce que nous essayons de découvrir, c'est, comment persiste-t-il et comment se termine-t-il."

Une observation mystérieuse

Début 2015, un groupe de chercheurs de partout aux États-Unis s'est lancé dans la campagne HIVER, un projet visant à comprendre l'impact des conditions hivernales sur le sort des polluants émis dans le nord-est des États-Unis.

Les chercheurs ont installé des dizaines d'instruments de pointe à bord de l'avion NSF/NCAR C-130 et ont échantillonné de nombreux panaches d'échappement provenant de centrales électriques dans plusieurs États du nord-est et en Géorgie.

A la surprise des chercheurs, les panaches avec des niveaux élevés de composés bromés réactifs ont été attribués aux centrales électriques au charbon qui n'utilisaient pas la désulfuration des gaz de combustion par voie humide, une technologie qui vise à traiter et capturer les polluants nocifs avant qu'ils ne soient émis dans l'atmosphère. En revanche, les panaches d'échappement des usines qui utilisaient cette technologie étaient dépourvus d'espèces de brome réactives, dit Lee.

Les panaches contenant du brome réactif présentaient des concentrations plus élevées que ce à quoi les auteurs s'attendaient. Le charbon contient naturellement du bromure, mais cela ne pouvait expliquer à lui seul les niveaux mesurés dans certains panaches, selon les chercheurs. Les résultats de l'étude suggèrent que les usines ont peut-être amélioré leur charbon avec des sels de bromure, bien qu'aucune des usines n'ait déclaré l'avoir fait pendant la période de l'étude.

"C'est encore un mystère pour nous, " Lee a dit. " S'ils n'étaient pas artificiellement enrichis leur charbon avec des sels de bromure, pourquoi mesurions-nous tellement plus de brome dans les gaz d'échappement que ce qui peut être expliqué ?"

Cette étude n'a examiné chaque panache que pendant quelques secondes à quelques minutes, mais de nombreuses centrales électriques fonctionnent 24 heures sur 24 toute l'année. Les mesures auraient pu être une aberration dans les conditions d'exploitation de l'usine, dit Lee. Pour expliquer pleinement les mesures déroutantes, des mesures à plus long terme sont nécessaires, il a dit.

Des études futures pourraient apporter des réponses en identifiant d'autres facteurs contribuant à leurs émissions comme l'efficacité de la désulfuration des fumées humides ou la qualité du charbon. Et pour répondre aux questions sur la façon dont les halogènes réactifs affectent la chimie atmosphérique, des études sur la transformation chimique et le cyclage des halogènes après leur émission sont également nécessaires, dit Lee.

Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de AGU Blogs (http://blogs.agu.org), une communauté de blogs sur les sciences de la Terre et de l'espace, hébergé par l'American Geophysical Union. Lisez l'histoire originale ici.