Materiales Descontaminantes

Para poder explicar que son los materiales descontaminantes hay que entender primero que es la fotocatálisis.

La fotocatálisis parte del principio natural de descontaminación de la propia naturaleza. Al igual que la fotosíntesis, gracias a la luz solar es capaz de eliminar CO₂ para generar materia orgánica, la fotocatálisis elimina otros contaminantes habituales en la atmósfera, como son los NOx, SOx, compuestos orgánicos volátiles (COVs), mediante un proceso de oxidación activado por la energía solar.

La fotocatálisis es una reacción fotoquímica que convierte la energía solar en energía química en la superficie de un catalizador o sustrato, consistente en un material semiconductor que acelera la velocidad de reacción. Durante el proceso tienen lugar reacciones tanto de oxidación como de reducción. De esta forma se puede provocar la eliminación de la mayor parte de los contaminantes presentes en las ciudades.

Uno de los primeros materiales en los que se ha probado con éxito el proceso fotocatalítico es el cemento, ya que es un medio perfecto para su difusión. Combinando el dióxido de titanio con el cemento es posible obtener un aglutinante que además de las características tradicionales de resistencia mecánica y durabilidad, asociadas con las propiedades fotocatalíticas del sustrato, hacen posible que el cemento sea capaz de oxidar los contaminantes orgánicos e inorgánicos que se depositan en su superficie.

La aplicación de sustancias fotocatalíticas en pavimentos, fachadas, cubiertas y otros elementos urbanos no sólo tiene un efecto descontaminante probado, sino que además puede reducir significativamente los costes de mantenimiento y limpieza, ya que las sustancias fotocatalíticas impiden la acumulación de suciedad en su superficie en mayor medida que las no tratadas y reducen los malos olores debido a su carácter anti-bacteriano.

Entre las propiedades que adquieren los materiales tratados con la fotocatálisis se encuentran:

• Reducción de materiales orgánicos e inorgánicos presentes en el aire, en especial del dióxido de nitrógeno, partículas y componentes orgánicos volátiles.
• Descomposición de materias tóxicas orgánicas que suponen una fuente de malos olores.
• Acción antimicrobiana, eliminado las bacterias y hongos que atacan a las superficies debido al fuerte poder oxidante del fotocatalizador.
• Acción autolimpiante, por el poder hridrofilizante del fotocatalizador, el agua al contacto con la superficie tratada forma una capa delgada uniforme y resbala sobre ella, haciendo que en el caso de lluvia se produzca un lavado de la superficie.

Uno de los primeros usos del cemento fotocatalítico fue en la iglesia romana de la Misericordia diseñada por el arquitecto Richard Meier para el Jubileo del año 2000. (http://www.richardmeier.com/?projects=jubilee-church-2).

Otra de las aplicaciones de la utilización de fotocatalizadores en materiales de contrucción ha sido en el asfaltado de calles, En 2002 en la ciudad italiana de Milán, se trataron 7.000 m² de superficie de carretera con cemento fotocatalítico, y se obtuvo una reducción de hasta el 60% en la concentración de óxidos de nitrógeno en el nivel de calle. Resultados similares se han obtenido en Japón.

Ciudades como Barcelona o Madrid han comenzado a emitir licitaciones públicas para la aplicación de soluciones fotocatalíticas. En Madrid se van a ejecutar pavimentos fotocatalíticos en más de 22.000 m² y otros 3.000 m² en revestimiento de túneles en el distrito de Villaverde, mientras que en Barcelona se instalarán alrededor de 20.000 m² de pavimentos peatonales fotocatalíticos en la Avenida Diagonal.

El comportamiento fotocatalítico del dióxido de titanio fue descubierto por los japoneses Fujishima y Honda en 1967, la primera aplicación comercial que sale al mercado en forma de piezas cerámicas fotocatalíticas se hace en 1994, en 2006 se crea la FFP (Federación Française de la Photocatalyse), en 2009 se crea la EFP (European Federation of Photocatalysis) y en 2011 se crea la AIF (Asociación Ibérica de la Fotocatálisis. http://www.fotocatalisis.org/ ).