DIECI ALLA MENO NOVE CONSIGLIA LA LETTURA DELLA RIVISTA:

domenica 18 ottobre 2009

Processo fotocatalitico per innovazioni nanotech nella edilizia


L’inquinamento atmosferico è sempre più fonte di numerosi problemi per la salute di ognuno di noi, di conseguenza è indispensabile trovare nuove soluzioni per migliorare la qualità dell'aria, rendendo migliore il nostro vivere quotidiano.
I fumi di scarico delle produzioni industriali e degli impianti di riscaldamento uniti agli ossidi di azoto contenuti nei gas di scarico delle auto sono tra i principali fattori che determinano una cattiva qualità dell'aria. L’allarme smog dovuto alle polveri sottili, chiamate PM 10 e PM 2.5, non solo danneggia le persone, ma anche i monumenti e gli edifici delle nostre città.
Bisogna evidenziare anche che esiste un inquinamento atmosferico prodotto da cause naturali,
come ad esempio le polveri prodotte dai forti venti che soffiano sui deserti, le ceneri derivanti dai
vulcani, e l’aerosol marino, che in ogni modo contribuiscono al danno ambientale.
Oggi è possibile arginare questi problemi utilizzando un principio attivo contenuto nelle pitture, negli intonaci, nelle murature e nelle pavimentazioni, capace di minimizzare l'inquinamento atmosferico, ed in particolare i biossidi di azoto.
Questo principio attivo è il processo fotocatalitico in grado di riprodurre ciò che avviene in natura durante la fotosintesi clorofilliana, infatti, i catalizzatori contenuti in questi prodotti sviluppano in brevissimo tempo, alla frequenza luminosa di circa 380 nm, una attività ossidativa che alla presenza di luce e aria, trasforma gli inquinanti organici e inorganici in sostanze favorevoli all’ambiente.
Anche in presenza di nuvole, abbiamo una sufficiente attività fotocatalitica, poiché basta poca luce per ottenere il massimo dell’efficienza del prodotto.
Possiamo quindi dire in modo formale che la fotocatalisi è un fenomeno naturale in cui una sostanza, detta fotocatalizzatore, attraverso l’azione della luce, sia naturale che prodotta da speciali lampade, modifica la velocità di una reazione chimica.
Questo processo avviene quindi a costo zero, poiché sfrutta la luce solare che tutti i giorni raggiunge la terra in misura notevolmente superiore al consumo energetico mondiale annuo.
In questo contesto la fotochimica applicata ai materiali da costruzione potrebbe trasformarsi in una soluzione molto interessante, visto che oggi è già parte integrante di una strategia che mira a ridurre l’inquinamento ambientale.
Vediamo più da vicino questi prodotti nanotech per l’edilizia, sapendo che i sistemi di mitigazione dell’inquinamento ambientale tramite l’applicazione di pitture fotocatalitiche furono introdotti in Giappone circa 20 anni fa.
I vantaggi pratici di queste tecnologie innovative si potranno osservare all'interno delle case dove non avremo più le pareti annerite dall’azione dei caloriferi o unte dal grasso di cottura dei fornelli, ma anche negli ambienti dove si pratica sport ottenendo superfici pulite ed asettiche, che limitano il timore di infezioni da funghi per mezzo di un'aria più salutare. Addirittura nelle periferie delle città, sarà possibile notare meno inquinamento grazie alle facciate trattate con questi prodotti fotocatalitici, mentre in luoghi come ospedali o ambulatori si potrà ottenere la riduzione di germi, microbi e batteri.
Di conseguenza la pittura fotocatalitica è molto apprezzata ed utilizzata per applicazioni quali ospedali, sale operatorie, scuole, mense industrie alimentari ed in tutti quegli ambienti in cui è richiesta la massima asetticità.
Si è calcolato che, una superficie di x metri quadri, rifinita con prodotto fotocatalitico, riesce a pulire circa 200x metri cubi di aria in circa 10 ore di luce, infatti, la parete funziona solo come catalizzatore, sfruttando l’ossigeno e l’acqua presenti nell’aria; di conseguenza la sua capacità di abbattere lo smog rimane inalterata nel tempo.
La ricerca e la tecnologia fotocatalitica sono in grado di arrivare ad un risultato ambientale sicuramente positivo, dimostrando come l’inquinamento possa essere combattuto con facilità e a bassi costi.
L’attività dei materiali fotocatalitici è originata dalla luce che, colpendo la superficie del materiale interessato, attiva le molecole di catalizzatore permettendo l’innesco di reazioni chimiche altrimenti irrealizzabili a temperatura ambiente. I materiali fotocatalitici di interesse edile attivano principalmente reazioni di ossidazione di una gran varietà di composti organici ed inorganici adsorbiti o depositati sulla superficie.
In base alle finalità applicative del prodotto sviluppato, le reazioni di ossidazione possono essere utilizzate per rimuovere dall’aria composti inquinanti, come gli idrocarburi aromatici quali il Benzene, il Toluene, e l’Etilbenzene, o gli ossidi di azoto (NOx), per impedire o rallentare il deposito di film organici sulle superfici.
Queste azioni sono necessarie per impedire la formazione di patine scure sui manufatti architettonici esposti all’ambiente urbano, ma sono anche utili per disinfettare le superfici da contaminanti biologici quali batteri, funghi e virus.
Grande interesse stanno dimostrando verso questi nuovi prodotti sia i progettisti che le Pubbliche Amministrazioni, infatti, alcuni Comuni, fra i più sensibili alla lotta contro l’inquinamento, stanno inserendo nei loro regolamenti edilizi e nei piani regolatori incentivi all’uso del fotocatalitico.
Il Decreto del Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio del 1 aprile 2004 che individua, nei prodotti fotocatalitici quali pitture, malte, intonaci, rivestimenti, un sistema e una tecnologia innovativa per la mitigazione e l’abbattimento dell’inquinamento ambientale, testimonia quanto detto in precedenza.
In conclusione le sostanze inquinanti sopra descritte vengono trasformate, attraverso un processo di nanotecnologia, in calcare CaCo3, in nitrati di sodio NaNo3, e carbonati di sodio che sono assolutamente innocui per la salute pubblica.