O ar dentro de sua casa pode estar mais poluído do que o exterior devido aos produtos químicos do dia a dia

Limpar e aromatizar sua casa enche o ar com partículas em nanoescala que são pequenas o suficiente para penetrar profundamente nos pulmões.

Por Universidade Purdue com informações de Science Daily.

Quando você caminha por uma floresta de pinheiros, o aroma fresco e revigorante é uma das primeiras coisas que você nota.

Mas trazer esse cheiro de pinho ou outros aromas para dentro de casa com a ajuda de produtos químicos — sim, purificadores de ar, cera derretida, limpadores de piso, desodorantes e outros — rapidamente enche o ar com partículas em nanoescala que são pequenas o suficiente para penetrar profundamente nos pulmões, descobriram engenheiros da Universidade Purdue ao longo de uma série de estudos.

Essas nanopartículas se formam quando as fragrâncias interagem com o ozônio, que entra nos edifícios através dos sistemas de ventilação, desencadeando transformações químicas que criam novos poluentes transportados pelo ar.

“Uma floresta é um ambiente intocado, mas se você estiver usando produtos de limpeza e aromaterapia cheios de aromas quimicamente fabricados para recriar uma floresta em sua casa, você estará, na verdade, criando uma quantidade enorme de poluição do ar interno que você não deveria respirar”, disse Nusrat Jung, professor assistente na Escola de Engenharia Civil e de Construção Lyles da Purdue.

Nanopartículas com apenas alguns nanômetros de tamanho podem penetrar profundamente no sistema respiratório e se espalhar para outros órgãos. Jung e seu colega professor de engenharia civil Brandon Boor foram os primeiros a estudar a formação de partículas aéreas em nanoescala em ambientes fechados e compará-la a processos atmosféricos externos.

“Para entender como as partículas transportadas pelo ar se formam em ambientes fechados, você precisa medir as menores nanopartículas — até um único nanômetro. Nessa escala, podemos observar os estágios iniciais da formação de novas partículas, onde as fragrâncias reagem com o ozônio para formar pequenos aglomerados moleculares. Esses aglomerados então evoluem rapidamente, crescendo e se transformando no ar ao nosso redor”, disse Boor, Dr. Margery E. Hoffman, Professora Associada de Engenharia Civil da Purdue.

Em um “laboratório residencial minúsculo” — um espaço de laboratório residencial dedicado à pesquisa sobre qualidade do ar interno — Jung e Boor estão usando os mais recentes instrumentos de qualidade do ar desenvolvidos pela indústria para monitorar como os produtos domésticos emitem produtos químicos que evaporam facilmente, chamados de produtos químicos voláteis, e geram as menores nanopartículas transportadas pelo ar.

Chamado de laboratório Purdue zero Energy Design Guidance for Engineers (zEDGE), a pequena casa tem todas as características de uma casa típica, mas é equipada com sensores para monitorar de perto o impacto das atividades cotidianas na qualidade do ar de uma casa. Jung liderou o projeto do laboratório, que foi construído em 2020 como o primeiro do tipo.

Com esse nível sem precedentes de detalhes e precisão, Jung e Boor fizeram descobertas que sugerem que muitos produtos domésticos usados ​​diariamente em ambientes fechados podem não ser tão seguros quanto se pensava anteriormente.

Embora ainda não tenha sido determinado como a inalação de produtos químicos voláteis desses produtos afeta sua saúde, os dois descobriram repetidamente que, quando fragrâncias são liberadas em ambientes fechados, elas reagem rapidamente com o ozônio para formar nanopartículas. Essas nanopartículas recém-formadas são particularmente preocupantes porque podem atingir concentrações muito altas, potencialmente representando riscos à saúde respiratória.

Jung e Boor acreditam que essas descobertas destacam a necessidade de mais pesquisas sobre a formação de nanopartículas em ambientes internos desencadeada por produtos químicos fortemente perfumados.

“Nossa pesquisa mostra que produtos perfumados não são apenas fontes passivas de aromas agradáveis ​​– eles alteram ativamente a química do ar interno, levando à formação de nanopartículas em concentrações que podem ter implicações significativas para a saúde”, disse Jung. “Esses processos devem ser considerados no projeto e na operação de edifícios e seus sistemas HVAC para reduzir nossas exposições.”

Aromas agradáveis ​​de produtos químicos criam poluição do ar dentro de sua casa

Em um artigo publicado recentemente, a dupla descobriu que cera derretida perfumada, normalmente anunciada como não tóxica por não produzir chamas, na verdade polui o ar interno pelo menos tanto quanto velas.

Ceras derretidas e outros produtos perfumados liberam terpenos, os compostos químicos responsáveis ​​por seus aromas. Como as ceras derretidas contêm uma concentração maior de óleos de fragrância do que muitas velas, elas emitem mais terpenos no ar interno.

São os terpenos nesses produtos que reagem rapidamente com o ozônio, desencadeando uma formação significativa de nanopartículas. Na verdade, a poluição de nanopartículas da cera derretida rivaliza com a das velas, apesar da ausência de combustão. Essas descobertas destacam a necessidade de estudar fontes não combustíveis de partículas em nanoescala, como produtos químicos perfumados. Jung e Boor descobriram em outro estudo que difusores de óleo essencial, desinfetantes, purificadores de ar e outros sprays perfumados também geram um número significativo de partículas em nanoescala.

Mas não são apenas os produtos perfumados que contribuem para a poluição interna por nanopartículas: um estudo liderado por Boor descobriu que cozinhar em um fogão a gás também emite nanopartículas em grandes quantidades.

Apenas 1 quilo de combustível para cozinhar emite 10 quatrilhões de partículas menores que 3 nanômetros, o que equivale ou excede o que é emitido por carros com motores de combustão interna. Nessa taxa, você pode estar inalando de 10 a 100 vezes mais dessas partículas menores que 3 nanômetros ao cozinhar em um fogão a gás dentro de casa do que você inalaria do escapamento do carro enquanto está parado em uma rua movimentada.

Ainda assim, produtos químicos perfumados igualam ou superam fogões a gás e motores de carro na geração de nanopartículas menores que 3 nanômetros, chamadas de aerossol nanocluster. Entre 100 bilhões e 10 trilhões dessas partículas podem se depositar em seu sistema respiratório em apenas 20 minutos de exposição a produtos perfumados.

Trabalho futuro no único laboratório desse tipo

Para continuar aprendendo mais sobre emissões químicas e formação de nanopartículas em ambientes fechados, Jung e Boor estão trabalhando com parceiros da indústria para testar novos instrumentos de medição da qualidade do ar no laboratório de casas minúsculas da Purdue antes de serem colocados no mercado. As empresas foram atraídas para este laboratório porque é um ambiente mais realista do que os ambientes de câmara normalmente usados ​​para pesquisa de qualidade do ar interno e desenvolvimento de novos produtos.

“Quando as empresas veem pesquisas de alto nível saindo da Purdue, elas querem fazer parte disso”, disse Jung. “E se elas têm um produto inovador, elas querem que especialistas o levem ao limite.”

Um desses instrumentos é um ampliador de tamanho de partículas – scanning mobility particle sizer (PSMPS) desenvolvido pela GRIMM AEROSOL TECHNIK, uma empresa do DURAG GROUP. Com esse instrumento de ponta, Jung e Boor podem medir nanopartículas tão pequenas quanto um único nanômetro assim que elas começam a se formar.

Ter uma maneira de coletar dados de alta resolução sobre a taxa de formação e crescimento de novas partículas em ambientes internos permitiu que a dupla publicasse estudos inovadores comparando emissões de partículas em nanoescala entre ambientes atmosféricos internos e externos. Como a qualidade do ar interno é amplamente desregulada e menos estudada do que o ar externo, essas comparações são importantes para entender as exposições a poluentes e melhorar os ambientes internos.

Jung e Boor também usam o laboratório da casa minúscula para estudar como uma série de outras atividades domésticas cotidianas podem impactar a qualidade do ar de uma casa, como rotinas de cuidados com os cabelos. Jung e seus alunos descobriram que vários produtos químicos, particularmente metil siloxanos voláteis cíclicos — que são onipresentes em produtos para cuidados com os cabelos — permanecem no ar em quantidades surpreendentes durante e após o uso. Em uma única sessão de cuidados com os cabelos em casa, uma pessoa pode inalar uma massa cumulativa de 1-17 miligramas desses produtos químicos.

Os toxicologistas precisarão desenvolver esses estudos para descobrir exatamente o quão prejudicial pode ser inalar misturas complexas de produtos químicos voláteis e partículas em nanoescala em ambientes fechados. À medida que sua pesquisa continua, Jung e Boor também esperam que suas descobertas melhorem como a qualidade do ar interno é monitorada, controlada e regulada.

“A qualidade do ar interno é frequentemente negligenciada no design e gerenciamento dos edifícios em que vivemos e trabalhamos, mas tem um impacto direto em nossa saúde todos os dias”, disse Boor. “Com dados do laboratório de casas minúsculas, pretendemos preencher essa lacuna — transformando pesquisas fundamentais em soluções do mundo real para ambientes internos mais saudáveis ​​para todos.”

A pesquisa de qualidade do ar de Jung e Boor é amplamente financiada pela National Science Foundation, pela Agência de Proteção Ambiental dos EUA e pelo programa de Química de Ambientes Internos da Fundação Alfred P. Sloan.

Fonte da história:
Materiais fornecidos pela Purdue University . Original escrito por Kayla Albert. Nota: O conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e ao comprimento.

Referências de periódicos :

Satya S. Patra, Jinglin Jiang, Jianghui Liu, Gerhard Steiner, Nusrat Jung, Brandon E. Boor. Velas sem chama não são livres de poluição: cera perfumada derrete como uma fonte significativa de nanopartículas atmosféricas . Environmental Science & Technology Letters , 2025; 12 (2): 175 DOI: 10.1021/acs.estlett.4c00986

Jianghui Liu, Jinglin Jiang, Xiaosu Ding, Satya S. Patra, Jordan N. Cross, Chunxu Huang, Vinay Kumar, Paige Price, Emily K. Reidy, Antonios Tasoglou, Heinz Huber, Philip S. Stevens, Brandon E. Boor, Nusrat Jung. Avaliação em tempo real de emissões e exposições de terpeno durante o uso de produtos de cera perfumada em edifícios residenciais com PTR-TOF-MS. Building and Environment , 2024; 255: 111314 DOI: 10.1016/j.buildenv.2024.111314

Satya S. Patra, Jianghui Liu, Jinglin Jiang, Xiaosu Ding, Chunxu Huang, Connor Keech, Gerhard Steiner, Philip S. Stevens, Nusrat Jung, Brandon E. Boor. Rápida nucleação e crescimento de aerossol de nanoaglomerado atmosférico interno durante o uso de produtos químicos voláteis perfumados em edifícios residenciais . ACS ES&T Air , 2024; 1 (10): 1276 DOI: 10.1021/acsestair.4c00118