Opis projektu
Badanie aerozoli z użyciem metod z zakresu chemii międzyfazowej
Aerozole i chmury są kluczowymi elementami układu atmosferycznego. Te małe cząstki zawieszone w powietrzu, o średnicach od kilku nanometrów do kilkudziesięciu mikronów, modyfikują skład chemiczny troposfery, wpływają na klimat i oddziałują negatywnie na zdrowie człowieka. Pomimo ich dużego znaczenia wiedza o ich złożonych właściwościach chemicznych pozostaje niepełna. Najnowsze badania wskazują, że lokalne rozmieszczenie cząsteczek wody na styku powietrza i wody skutkuje spontanicznym tworzeniem się oksydantów na kroplach o wielkości jednego mikrona. Zespół finansowanego ze środków UE projektu SOFA chce zbadać i dokonać analizy ilościowej procesu powstawania tych spontanicznie produkowanych oksydantów atmosferycznych, tym bardziej, że jest to zjawisko występujące powszechnie w troposferze. Badacze połączą metody pomiarów doświadczalnych i polowych z modelowaniem numerycznym.
Cel
Aerosols and clouds are key players in tropospheric chemistry. These tiny particles suspended in the air, with a radius ranging from a few nanometres to tens of micrometres, impact atmospheric composition, represent one of the largest uncertainties in climatic projections and cause millions of deaths worldwide every year. Hence, they have enormous societal and economic consequences. Nonetheless, there is still a knowledge gap preventing us from describing the chemical evolution of aerosols and clouds during their atmospheric lifetime. Supported by preliminary experiments, I therefore propose to unravel the impact of the spontaneous oxidant formation at the air/liquid interface as a key driver for multiphase oxidation processes.
Water molecules in bulk liquid are stable and inert under ambient conditions. In sharp contrast, it was very recently shown that the local orientation of water molecules at an air/water interface induces an electric field that generates spontaneous radicals in micron-sized droplets. This production does not involve any catalysts such as light or heat. It is an intrinsic property of the air/water interface, and therefore potentially ubiquitous in the troposphere.
This spontaneous interfacial oxidant formation has never been explored for its atmospheric significance. Therefore, the SOFA project aims to unravel the atmospheric importance of this interfacial (dark) chemistry. If oxidants (including OH radicals) are in fact spontaneously produced at the air-water interface, under atmospherically relevant concentrations, this would profoundly challenge our understanding and description of atmospheric multiphase chemistry.
SOFA will develop a novel strategy, scaling up from laboratory-based measurements to fieldwork and modelling to assess the importance of this interfacial chemistry. SOFA will advance an entirely new perspective on how to address the multiphase oxidation capacity of the troposphere, and will therefore have a wide impact.
Dziedzina nauki
Słowa kluczowe
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
System finansowania
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstytucja przyjmująca
75794 Paris
Francja