Un nuevo sistema de monitoreo en tiempo real captura minuto a minuto los cambios en los metales tóxicos resultantes de la contaminación del tráfico.
por la Universidad Nacional de Taiwán
Las investigaciones indican que las fuentes no relacionadas con el escape, como el desgaste de los frenos, contribuyen significativamente a los riesgos para la salud urbana.
Cada respiración que realizamos en un entorno urbano ajetreado contiene partículas finas y ultrafinas mil veces más pequeñas que un cabello humano, con metales tóxicos incrustados en ellas. Una nueva investigación de la Universidad Nacional de Taiwán revela cómo la tecnología avanzada de monitoreo está transformando nuestra comprensión de sus impactos en la salud.
El estudio innovador, publicado en el Journal of Hazardous Materials , demuestra cómo un novedoso sistema de monitoreo en tiempo real con alta resolución temporal mejora la precisión y exactitud en la evaluación de los riesgos de cáncer causados por los metales pesados generados por el tráfico.
El equipo de investigación colaborativa, dirigido por el profesor Ta-Chih Hsiao del Instituto de Posgrado de Ingeniería Ambiental de la Universidad Nacional de Taiwán, junto con el profesor Yi-Pin Lin del mismo instituto y el profesor Wen-Che Hou del Departamento de Ingeniería Ambiental de la Universidad Nacional Cheng Kung, desarrolló un revolucionario dispositivo de intercambio de gases acoplado a un sistema de espectrometría de masas de plasma acoplado inductivamente (GED-ICP-MS) que puede detectar concentraciones de metales traza en partículas ultrafinas cada cinco minutos.
Esto representa una mejora significativa con respecto a los métodos de muestreo convencionales basados en filtros, que normalmente requieren períodos de recolección de 24 horas y solo proporcionan concentraciones diarias promedio.
Además de mejorar la comprensión científica, esta capacidad de monitoreo de alta resolución abre nuevas posibilidades para alertas de calidad del aire en tiempo real y predicción de eventos de contaminación, permitiendo potencialmente a las autoridades de salud pública emitir advertencias oportunas cuando las concentraciones de metales tóxicos aumentan durante las horas pico u otros períodos de alto riesgo.
«Antes, era como observar fenómenos que cambiaban rápidamente en cámara lenta», explica el profesor Hsiao.
El muestreo tradicional de 24 horas diluye los picos de contaminación mediante promedios, ocultando las concentraciones reales de exposición que experimentan las personas durante las horas punta. Nuestro sistema en tiempo real finalmente nos permite ver la verdadera imagen de los eventos de contaminación en el momento en que ocurren.
De particular interés fue el análisis de las fuentes de metales tóxicos, que reveló la importante contribución de las emisiones no derivadas del escape a los riesgos para la salud. Si bien los gases de escape de los vehículos se reconocen desde hace tiempo como un importante problema de contaminación, el estudio reveló que las partículas de desgaste de las pastillas de freno y los neumáticos también influyen significativamente en la toxicidad del aire urbano.
El equipo identificó que estas «fuentes de emisiones no derivadas del escape» generan metales pesados, incluidos el cobalto y el níquel, que representan el 56% de los riesgos totales para la salud, a pesar de contribuir menos a la superficie de las partículas.
La investigación aporta nuevas perspectivas a las políticas de promoción de vehículos eléctricos a nivel mundial. Si bien los coches eléctricos eliminan las emisiones de escape, el estudio revela que los problemas de desgaste de los frenos y los neumáticos persisten independientemente del tipo de vehículo.
«Incluso en un futuro totalmente electrificado, seguiremos necesitando regulaciones más estrictas sobre el contenido de metales pesados en los materiales de las pastillas de freno y la composición de los neumáticos», señala el profesor Hsiao.
Los hallazgos sugieren que las estrategias actuales de control de la contaminación, que se centran principalmente en las emisiones de escape, pueden estar pasando por alto una pieza importante del rompecabezas.
Más información: Li-Ti Chou et al., Evaluación en tiempo real del riesgo de cáncer por metales traza ligados a PM1.0 mediante GED-ICP-MS de alta resolución y análisis ELCR integrado, Journal of Hazardous Materials (2025). DOI: 10.1016/j.jhazmat.2025.138711
