"¿Dónde está la contaminación, que no la veo?", preguntaba el protagonista de un vídeo que se hizo viral hace unas semanas durante las restricciones de tráfico impuestas por el ayuntamiento de Manuela Carmena. Al hombre le parecían poco evidentes los niveles de contaminación en Madrid porque al mirar a su alrededor veía el aire aparentemente limpio y no apreciaba ni rastro de la nube que amenaza la salud de los ciudadanos cuando se estanca sobre la ciudad.
Pero lo que le faltaba al protagonista del vídeo era un poco de perspectiva. Basta alejarse del núcleo urbano para observar la nube anaranjada sobre la ciudad. También le faltaba algo de información. El dióxido de nitrógeno es bien visible, hasta el punto de que es el gas responsable de la coloración rojiza que vemos en los hongos de las explosiones nucleares, por poner un ejemplo nada tranquilizador. Un experimento típico para generar NO2 consiste en verter un poco de ácido nítrico sobre una moneda de cobre: el resultado es una pequeña nube de gas marrón que, al ser más pesado que aire, se va al fondo del recipiente, lo mismo que la nube que se cierne periódicamente la cabeza de los madrileños.
El NO2 se genera a partir de dos elementos tan aparentemente inocuos como el oxígeno y el nitrógeno
Pero el gas que amenaza la salud de los ciudadanos no se forma de una reacción tan sofisticada como la del experimento ni por una explosión nuclear. En realidad se genera a partir de dos elementos tan aparentemente inocuos como el oxígeno y el nitrógeno, que forman el aire que respiramos. Ambos se encuentran en la atmósfera en parejas, en forma de O2 y N2. El primero es más reactivo (conocemos sus propiedades corrosivas), pero el nitrógeno, que ocupa hasta un 78% del aire, se encuentra en parejas de dos átomos unidos por un triple enlace muy estable y muy difícil de romper. Entonces, ¿qué proceso tiene lugar para que se rompan unas moléculas tan estables y que el aire que respiramos se convierta en veneno?
La formación de dióxido de nitrógeno ocurre de manera natural en las altas capas de la atmósfera, en las erupciones volcánicas y durante las tormentas, cuando el aumento extremo de temperatura por el relámpago separa las moléculas para formar NO y al enfriarse se une un nuevo átomo de oxígeno creando NO2. Pero los humanos tenemos otra forma de generar dióxido de nitrógeno gracias a los motores y calderas donde la temperatura supera los 2.000 grados. Es aquí donde los motores diésel tienen un papel fundamental y se han convertido en un problema inesperado para la salud de la población.
¿Qué ocurre para que el aire que respiramos se convierta en veneno?
"En un motor diésel la mezcla de gases se comprime a muy alta presión y ahí se provoca la reacción química, ya que se alcanzan temperaturas altísimas que nunca se alcanzan en un motor de gasolina, en la que la combustión se produce a presión atmosférica", explica el divulgador e investigador del CSIC Bernardo Herradón. Este proceso se produce de manera continua en millones de motores y, aunque la cantidad de dióxido de nitrógeno que produce cada coche es pequeña, basta para generar un problema cuando el viento no sopla o no hay precipitaciones y el gas se estanca sobre la ciudad. "De cada millón de moléculas se transforma una", explica Herradón. "Cuando hablamos de contaminación de NO2 hablamos de partes por millón, pero ese poco basta para generar problemas".
Lo que tenemos después de este proceso de combustión a alta presión y temperatura es una nueva molécula que, a diferencia de sus apacibles 'progenitores', es una auténtica pendenciera. "En química, cuando convertimos A en B son sustancias distintas y pueden tener comportamientos muy diferentes", explica Herradón. "Cuando uno pinta la molécula del NO2 se da cuenta inmediatamente de que es un veneno", prosigue. Su forma de triángulo y su disposición indican que se trata de una molécula reactiva. Y todo porque tiene un "electrón desapareado" que provoca que se pueda combinar con otras sustancias, bien como oxidante o bien como reductor. Su capacidad de reaccionar es tal, que si bajas la temperatura pasa de ser un gas a convertirse en un líquido incoloro. Las moléculas han interaccionado entre ellas y se ha formado tetraóxido de dinitrógeno (N204), una sustancia que la NASA utilizó como combustible en los cohetes Titán
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Su nueva capacidad de combinarse es lo que lo convierte en una molécula tan dañina para nuestra salud. "Desde el punto de vista del comportamiento químico se trata de un gas tóxico, porque genera radicales libres". Cuando entra en contacto con las vías respiratorias puede inflamar el revestimiento de los pulmones y provocar infecciones como bronquitis. Las pruebas de su toxicidad las tenemos desde hace años. Un fallo durante el proyecto Apolo-Soyuz en 1975 provocó que entraran grandes cantidades de NO2 en la nave y casi acaba con la tripulación. También se han producido consecuencias letales en los silos de cereal, donde los nitratos del cultivo han derivado en dióxido de nitrógeno y provocado neumonías fatales en muchos agricultores.
"Cuando uno pinta la molécula del NO2 se da cuenta inmediatamente de que es un veneno"
"Estas moléculas son especies oxidantes que provocan lo mismo que sucede cuando quemas un trozo de carbón", explica Herradón. "Aceleran los procesos oxidativos y dentro de nuestro organismo degradan y contribuyen al envejecimiento de nuestras células, contribuyen a procesos metabólicos importantes y al final lo que provoca es una enfermedad". Pero el dióxido de nitrógeno no es solo perjudicial por lo que causa directamente, sino porque multiplica el efecto de todas las otras sustancias contaminantes de la polución y que se combinan para generar esa nube negra y marrón sobre la ciudad. "También es un promotor de los óxidos de azufre y del ácido sulfúrico", explica el investigador del CSIC. "Puede reaccionar para crear ácido nítrico, contribuyendo a la lluvia ácida, y contribuye a la generación de ozono troposférico".
En estas circunstancias, el dióxido de nitrógeno se sitúa en medio de una cascada de reacciones que generan lo que se conoce como esmog fotoquímico y que ha obligado a las autoridades de toda Europa a tomar medidas para salvaguardar la salud de la población. En los años 90 se promovió el uso del combustible diésel como el más ecológico, pues se suponía que un menor consumo conllevaría menores índices de contaminación, pero el NO2 se reveló como el coste oculto de aquella apuesta no demasiado reflexionada. Con la proliferación de los vehículos diésel, cada vez que hay un periodo prolongado de tiempo seco y soleado las ciudades se convierten en una trampa irrespirable. La inmersión térmica hace que una capa de aire caliente atrape el aire más frío y denso y el aire se convierta en un veneno.
