Consecințele procesului de ardere: Între riscuri și alternative mai puțin nocive

Apariția focului a avut un rol fundamental în evoluția umanității, însă progresul tehnologic asigurat de energia focului a venit la pachet cu mai multe consecințe negative. Oamenii de știință au demonstrat că alimentele preparate termic, în special carnea, pot crește riscul apariției mai multor tipuri de cancer. Potrivit cercetătorilor, modul de preparare a cărnii la temperaturi ridicate

duce la eliminarea unor substanțe chimice – amine heterociclice (HCA) și hidrocarburi aromatice policiclice (HAP sau PAH). Acestea se găsesc și în alte procese de industrializare și de procesare a alimentelor, precum și în fumul de țigară. Pentru a afla însă în ce condiții se formează substanțele toxice, trebuie să înțelegem ce este arderea.

Arderea este o reacție chimică exotermă între un combustibil și un agent oxidant, însoțită de degajare de căldură și, uneori, de lumină. Pe lângă numeroasele beneficii pe care le oferă în viața cotidiană, arderea are efecte negative asupra sănătății din cauza substanțelor chimice eliminate în timpul acestui proces. Una dintre principalele cauze ale formării acestor substanțe este temperatura ridicată – spațiul din apropierea focului se încălzește, ceea ce provoacă descompunerea intensivă a substanțelor, devenind o sursă de compuși nocivi. De exemplu, acest lucru se întâmplă atunci când o persoană fumează o țigară. Aerul pătrunde în țigara aprinsă, iar temperatura poate ajunge până la 900 °C. Astfel, arderea unei țigări duce la generarea de gaze volatile și de cărbune rezidual.

O parte din componentele fumului, cum ar fi monoxidul de carbon, cianura de hidrogen și oxizii de azot, sunt gaze. Altele, cum ar fi formaldehida și benzenul, sunt substanțe chimice volatile conținute în porțiunea de vapori lichizi ai aerosolului de fum. O altă categorie de substanțe sunt conținute în particulele solide de dimensiuni submicronice care sunt suspendate în fumul de țigară. Având în vedere această complexitate chimică, fumatul are mai multe efecte negative asupra sănătății umane, precum apariția bolilor respiratorii, cardio-vasculare sau a cancerului la plămâni, esofag, laringe și pancreas.

Există însă diferite metode prin care impactul negativ al arderii poate fi redus. Dacă principalul scop al procesului de ardere nu este obținerea energiei și a căldurii, este suficient să fie redusă intensitatea. De exemplu, cina poate fi pregătită la aburi, iar tigăile cu un strat special ajută la obținerea unui grad optim de prăjire a produselor alimentare. Cu alte cuvinte, uneori este suficient să încălziți, nu să ardeți. În procesul de încălzire poate avea loc distilarea și descompunerea termică, însă nu apare generarea reacțiilor în lanț care conduc la acumularea căldurii fără participarea unei surse externe, așa cum se întâmplă în cazul arderii. Acest lucru permite reducerea semnificativă a volumului de substanțe toxice.

Industria tutunului, este un alt domeniu, care în 1980 a început să analizeze posibilitatea de a renunța la ardere. Și asta deoarece oamenii fumează pentru a-și satisface nevoia de nicotină, iar extragerea nicotinei din tutun nu necesită arderea – acest proces are loc deja la temperaturi cuprinse între 220-350 °C. În prezent, există diverse alternative la țigări, care se împart în două categorii: dispozitivele electronice de livrare a nicotinei (cunoscute ca vape-uri), în care furnizarea nicotinei este asigurată fără utilizarea directă a tutunului, și dispozitivele de încălzire a tutunului în care are loc încălzirea și extragerea nicotinei din frunzele de tutun. Potrivit unor studii realizate de mai multe companii din industria tutunului, temperatura în aceste dispozitive rămâne în intervalul 240-350 °C. Cercetătorii au măsurat temperaturile în trei puncte diferite ale rezervei de tutun în raport cu elementul de încălzire și au ajuns la concluzia că temperatura de încălzire nu a depășit 309 °C în niciunul dintre ele.

Pentru a fi complet siguri că nu există ardere, este necesar să evaluăm nivelul de oxizi de azot și monoxid de carbon în aerosoli în prezența și absența oxigenului – aceștia sunt compușii eliberați în cantități mari în caz de ardere incompletă în aer. Experimentele oamenilor de știință au arătat că nu există o diferență semnificativă între prezența și absența aerului, ceea ce înseamnă că nu are loc arderea. În acest caz, ne putem aștepta la o reducere semnificativă a substanțelor nocive. O analiză preliminară a confirmat reducerea numărului de substanțe nocive din aerosolul inhalat în cazul dispozitivelor de încălzire, în comparație cu fumul emanat de țigările obișnuite. În medie, nivelul acestor substanțe era redus cu 90 – 95 la sută. În plus, s-a efectuat un screening în urma căruia s-a demonstrat că majoritatea compușilor chimici descoperiți în aerosolul dispozitivelor de încălzire erau siguri. Administrația pentru Alimente și Medicamente din SUA (FDA) a ajuns la concluzia că „deși unele dintre aceste substanțe chimice pot fi genotoxice sau citotoxice, ele sunt prezente într-o cantitate atât de mică, încât impactul lor potențial este mult mai nesemnificativ în comparație cu țigările”.

Rezultate similare au obținut și mai mulți cercetători independenți. Potrivit studiilor efectuate de aceștia, cantitatea de carcinogeni, cum ar fi aldehidele și compușii volatili, este redusă cu 80-90%, cantitatea de metale toxice (mercur și cadmiu) este mai mică cu 99%, iar PAU și monoxidul de carbon – cu 90%. Cu toate acestea, studiile independente nu acoperă încă întreg spectrul de substanțe care pot fi dăunătoare sănătății.

Potrivit datelor statistice, 80% din economia mondială se bazează pe sursele fosile de energie, fapt ce demonstrează că încă suntem dependenți de procesul de ardere.

Omenirea însă depune eforturi considerabile pentru a trece la surse alternative de energie.