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Investigadores/as Institucionales

León, DavidAutor (correspondencia)Amez, IsabelAutor o CoautorParedes, RobertoAutor o CoautorPantelakis, DimitriosAutor o CoautorCastells, BlancaAutor o Coautor

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31 de julio de 2025
Publicaciones
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Artículo
Hybrid Gold

Assessment of sustainable compositions to reduce emissions and sound pressure level of flash powder

Publicado en: ENVIRONMENTAL POLLUTION. 381 126660- - 2025-09-15 381(), DOI: 10.1016/j.envpol.2025.126660

Autores:

Leon, David; Amez, Isabel; Paredes, Roberto; Pantelakis, Dimitrios; Castells, Blanca
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Afiliaciones

Univ Politecn Madrid UPM, ETSI Minas & Energia, Madrid, Spain - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid UPM, TECMINERGY Lab Oficial JM Madariaga LOM, Madrid, Spain - Autor o Coautor

Resumen

Flash powder, an explosive compound widely used in flash bangers and pyrotechnic shells, among others, has emerged as a critical point in discussions about the negative effects of its use. Currently, fireworks present significant challenges due to their adverse impacts on the environment and the generation of acoustic disturbances in residential and urban areas due, among other compounds, to flash powder. This powder, mainly composed of potassium perchlorate and metallic compounds such as aluminium or magnesium, is crucial to achieve the opening and bursting of pyrotechnic devices. Therefore, it is necessary to develop alternatives that solve the flash powder associated problems to give a sustainable future to the pyrotechnic sector. This study proposes compositions that could be possible alternatives to reduce emissions and sound pressure levels, whit the intention of ensuring suitable performance for these pyrotechnic articles. F2 category flash bangers from different manufacturers were collected. The operation of these bangers was compared in different tests, by adding inert materials such as sodium bicarbonate (NaHCO3) and recycled glass, at 10 % and 20 % (w/w), and by replacing the flash powder with nitrocellulose ([C6H7(NO2)3O5]n), with a nitrogen percentage of less than 12.6 %, as stated in the European pyrotechnics regulation. The samples were subjected to sound pressure level measurements according to EN 15947-4:2022 standard, but also CO and CO2 emissions were evaluated. It was observed that the compositions studied could lead to a significant reduction in both pollutant emissions and the noise level generated by the pyrotechnic articles. After studying the explosion pressure generated for their substitution in pyrotechnic shells, it is concluded that the addition of inert compounds can be a real alternative. However, the nitrocellulose does not achieve a correct operation as a substitute for flash powder, and nitrocellulose with a higher nitrogen content must be studied.
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Palabras clave

Acoustic pollutionAir pollutantsAir pollutionEmissionsExplosion pressurExplosion pressureExplosive agentsFireworksFlash powderImpactInerNitrocellulosePerchloratePollutionPowdersSoundSound pressure levelThermal-decomposition

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista ENVIRONMENTAL POLLUTION debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2025, se encontraba en la posición 47/376, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Environmental Sciences.

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Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2026-04-25:

  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 7 (PlumX).

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • El trabajo se ha enviado a una revista cuya política editorial permite la publicación en abierto Open Access.
  • Asignación de un Handle/URN como identificador dentro del Depósito en el Repositorio Institucional: https://oa.upm.es/92407/

Como resultado de la publicación del trabajo en el repositorio institucional, se han obtenido datos estadísticos de uso que reflejan su impacto. En términos de difusión, podemos afirmar que, hasta la fecha

  • Visualizaciones: 36
  • Descargas: 203
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Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Primer Autor (LEÓN RUIZ, DAVID) y Último Autor (CASTELLS SOMOZA, BLANCA).

el autor responsable de establecer las labores de correspondencia ha sido LEÓN RUIZ, DAVID.

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Objetivos del proyecto

La aportación persigue los siguientes objetivos: analizar composiciones sostenibles como alternativas al flash powder para reducir emisiones contaminantes y niveles de presión sonora; evaluar el desempeño de flash bangers categoría F2 con adición de materiales inertes (NaHCO3 y vidrio reciclado) al 10 % y 20 % (p/p); comparar la sustitución del flash powder por nitrocelulosa con menos del 12,6 % de nitrógeno conforme a la normativa europea; medir niveles de presión sonora según la norma EN 15947-4:2022 y emisiones de CO y CO2; determinar la viabilidad de estas composiciones para mantener un rendimiento adecuado en artículos pirotécnicos; y caracterizar la explosión generada para validar la sustitución en dispositivos pirotécnicos.
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Resultados más relevantes

El estudio evaluó composiciones sostenibles para reducir emisiones y niveles de presión sonora del flash powder en artículos pirotécnicos. Los resultados más relevantes son: (1) la adición de bicarbonato de sodio y vidrio reciclado al 10 % y 20 % (p/p) disminuye significativamente las emisiones de CO y CO2; (2) estas adiciones también reducen el nivel de presión sonora conforme a la norma EN 15947-4:2022; (3) la sustitución total del flash powder por nitrocelulosa con menos del 12,6 % de nitrógeno no garantiza un funcionamiento adecuado; (4) la incorporación de compuestos inertes representa una alternativa viable para mantener la presión de explosión requerida en dispositivos pirotécnicos; y (5) se recomienda investigar nitrocelulosa con mayor contenido de nitrógeno para futuras aplicaciones.
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