Materiali fotocatalitici o decontaminanti

La ricerca di soluzioni per ridurre l’inquinamento ha portato allo sviluppo di materiali fotocatalitici il cui valore aggiunto è quello di ripulire l’aria da particelle dannose per la salute e l’ambiente.

Cosa sono i materiali fotocatalitici?

I materiali fotocatalitici sono noti anche come materiali decontaminanti. Sono tutti materiali che contengono un catalizzatore o un accelerante che permette alla fotocatalisi di avere luogo.

Come abbiamo spiegato in un post precedente, la fotocatalisi è una reazione chimica che permette di scomporre le sostanze presenti nell “ambiente in elementi più semplici e di rimuovere le sostanze inquinanti dall” ambiente.

Questa reazione chimica è prodotta dall “effetto della luce solare o di una fonte di radiazioni ultraviolette che, a contatto con il fotocatalizzatore, accelera la decomposizione delle sostanze presenti nell” aria in elementi più semplici e quindi ne riduce la pericolosità.

Composizione dei materiali fotocatalitici

Indipendentemente dal tipo di materiale fotocatalitico, tutti hanno un elemento comune nella loro composizione, il fotocatalizzatore. Affinché questi materiali siano in grado di ripulire l’aria dalle sostanze nocive, devono contenere questo acceleratore, che agisce attraverso gli effetti della luce o delle radiazioni.

Questo fotocatalizzatore è responsabile dell’accelerazione del processo di “fotosintesi artificiale” attraverso il quale i composti presenti nell’aria vengono ossidati e ridotti, dando origine a sostanze chimiche più semplici e meno inquinanti. Tra queste, l’acqua e la CO2.

Il fotocatalizzatore più comunemente utilizzato per generare materiali fotocatalitici è il biossido di titanio (TIO2) che viene miscelato o aggiunto al materiale per ottenere le proprietà decontaminanti.

Il biossido di titanio è un composto chimico che si trova facilmente in natura e non è dannoso per la salute.

La fotocatalisi è in grado di rimuovere sostanze nocive e inquinanti dall’aria. Principalmente: NOx (ossido di azoto), SOx (ossido di zolfo), VOC (composti organici volatili), PM 2,5, PM 10, CO (monossido di carbonio), metilmercaptano, formaldeide, composti organici clorurati e composti poliaromatici.

Varietà di materiali fotocatalitici per l’industria edilizia

Esiste un’ampia varietà di materiali fotocatalitici. Molti di essi sono utilizzati nell’edilizia, nell’industria, nella sanità, nel riciclaggio… Alcuni di essi sono elencati di seguito.

Decontaminazione delle pavimentazioni

Molte aziende producono rivestimenti per pavimenti con biossido di titanio integrato nella loro composizione.

I pavimenti per interni ed esterni contenenti questo fotocatalizzatore sono in grado di pulire l “aria ambientale e superficiale da soli e con l” aiuto di una fonte di luce UV.

Generando il processo fotocatalitico, la pavimentazione consente di pulire gli inquinanti dell “aria e di ridurre l” inquinamento. Questo si traduce in case ed edifici più puliti ed ecosostenibili.

Esiste un “ampia varietà di pavimentazioni fotocatalitiche, come elencato nel Libro Bianco prodotto dall” Associazione Iberica di Fotocatalisi. Tra i più utilizzati ci sono i seguenti:

• Pavimenti fotocatalitici percolati.
• Quelli trattati con emulsioni fotocatalitiche.
• Pavimenti fotocatalitici basati su vernici.
• Piastrelle o pavimentazioni idrauliche fotocatalitiche prefabbricate.
• Piastrelle fotocatalitiche prefabbricate in ceramica

Vernici fotocatalitiche

Le vernici fotocatalitiche sono uno dei materiali più utilizzati per garantire che qualsiasi superficie o elemento abbia la capacità di decontaminare l’ambiente. Sono molto facili da applicare a qualsiasi elemento: pavimenti, facciate, mobili, strutture.

Esistono diversi tipi di queste vernici con capacità e valori aggiunti differenti.

Pitture minerali a base di silicato

Questi tipi di materiali fotocatalitici presentano tre vantaggi principali: sono decontaminanti, sono autopulenti e si asciugano molto rapidamente.

Pitture minerali a base di calce

Questi tipi di pitture possono includere altri materiali e particelle che ne migliorano e aumentano la funzionalità. Oltre a decontaminare l’ambiente, le pitture fotocatalitiche minerali a base di calce hanno proprietà antibatteriche ed eliminano e prevengono la comparsa di muffa.

Al chiuso

Per dipingere e colorare in modo efficiente e con ottimi risultati, esistono pitture per interni composte da pigmenti e fotocatalizzatori che garantiscono un’asciugatura e una decontaminazione rapide, capacità antibatteriche e autopulenti. Grazie alla presenza di fonti di radiazioni artificiali.

Queste vernici non richiedono primer o fissativi e possono essere applicate sopra le vernici acriliche convenzionali, come descritto nelle pubblicazioni degli esperti di fotocatalizzatori.

Involucri e rivestimenti di facciata

Sempre più edifici di nuova costruzione scelgono materiali per l “involucro e rivestimenti di facciata con capacità decontaminante. Tutto questo senza sacrificare l” estetica e la qualità delle finiture.

Rivestimento di facciata con ceramica fotocatalitica

Tra i più utilizzati, come evidenziato nel Libro Bianco, ci sono i rivestimenti di facciata con ceramiche fotocatalitiche. Si tratta di lastre di ceramica contenenti biossido di titanio che, ricevendo la luce ultravioletta, producono una reazione chimica che elimina gli inquinanti e le sostanze nocive come l’acido nitrico, che è una delle cause delle piogge acide.

Impermeabilizzazione dei tetti

Nel capitolo dedicato agli involucri e ai rivestimenti di edifici e strutture, troviamo altri materiali con capacità fotocatalitica. Uno dei più utilizzati attualmente sono le coperture impermeabilizzanti che combinano la loro capacità di prevenire il deterioramento di terrazze, tetti, ecc. e allo stesso tempo di impermeabilizzare le abitazioni e pulire l’aria.

Rivestimento con pannelli in acciaio vetrificato

Questo tipo di involucro edilizio combina i vantaggi di resistenza, durata e consistenza dell’acciaio con gli effetti decontaminanti del fotocatalizzatore.

Questo significa, come sottolinea l “Associazione Iberica di Fotocatalisi, che hanno grandi funzionalità. Tra queste: l” architettura di rivestimenti esterni, murales interni, facciate, rivestimenti di tunnel, cliniche, sale operatorie o stazioni di trasporto pubblico, tra le altre.

Materiali fotocatalitici con diversi utilizzi

Esplorando usi diversi dall “edilizia, troviamo anche un” ampia varietà di materiali fotocatalitici.

Industrie e produttori di vari settori stanno iniziando a esplorare nuovi prodotti che riescono a decontaminare e purificare ambienti e superfici. Ad esempio, l’industria tessile e quella del mobile hanno iniziato a investire nel lancio di questo tipo di tecnologia a valore aggiunto.

Un futuro promettente e sostenibile

La ricerca in corso nel campo della fotocatalisi suggerisce che in un futuro non troppo lontano verranno sviluppati nuovi materiali con questa capacità.

Principali applicazioni dei materiali fotocatalitici

Finora ci siamo concentrati sulla capacità dei materiali fotocatalitici di decontaminare l “ambiente. Tuttavia, ci sono molti altri vantaggi nell” optare per questo tipo di composti. Vediamone alcuni.

Trattamento dell’acqua

La fotocatalisi non solo purifica l’aria rimuovendo gli inquinanti dall’ambiente. Questa reazione chimica può essere utilizzata anche per purificare e rimuovere le tossine dalle acque reflue e dalle falde acquifere. In questo modo, la portata dell’acqua potabile aumenta, rendendola adatta al consumo umano.

Studi e analisi scientifiche hanno dimostrato che la fotocatalisi dell “acqua elimina microrganismi come muffe, alghe e funghi. E l” effetto depurativo dura nel tempo.

Sterilizzazione e rimozione dei virus

Gli studi scientifici esistenti hanno anche dimostrato l’efficacia dei materiali fotocatalitici come sostanze in grado di eliminare virus, batteri e microrganismi. Quindi non offrono solo vantaggi ambientali, ma anche benefici per la salute.

Il biossido di titanio, grazie agli effetti della luce solare, può uccidere fino al 99% dei virus e dei batteri attualmente conosciuti, comprese le diverse varianti dell’influenza.

Autopulente e antiodore

Le superfici con questa capacità fotocatalitica sono caratterizzate dal fatto che sono in grado di autopulirsi parzialmente, il che aiuta a eliminare gli odori sgradevoli e le sostanze nocive.

Come spiegato nel Libro Bianco sulla Fotocatalisi: “Il TiO2 è in grado di rimuovere per via ossidativa un’ampia varietà di composti organici e inorganici, e questo vale anche per le sostanze presenti sulle superfici che formano macchie”.

Inoltre, il fotocatalizzatore al biossido di titanio è caratterizzato da proprietà antistatiche. Questo impedisce alla polvere di aderire e di incastrarsi nelle superfici che lo contengono. Non solo è autopulente, ma previene anche lo sporco e le macchie.

Fonte di energia

Numerose ricerche e articoli scientifici si concentrano sulla capacità della fotocatalisi di generare combustibili sostenibili. Le sostanze generate durante questo processo includono anidride carbonica, acqua e biomassa. Questi elementi possono essere utilizzati come fonti di energia più sostenibili che non rappresentano una minaccia per il pianeta.

Rapporto costi-benefici

Investire in materiali fotocatalitici è un investimento nel futuro. Non solo è vantaggioso per l’ambiente, ma anche per la salute e la sostenibilità degli esseri viventi, compresa la specie umana.

Il costo dei materiali fotocatalitici è leggermente superiore a quello dei prodotti che non includono il fotocatalizzatore biossido di titanio. A rendere il costo più elevato sono i processi che rendono possibile l’inclusione di questa sostanza in qualsiasi prodotto.

Tuttavia, in termini di costi e benefici, l’investimento è indubbiamente vantaggioso.

È logico pensare che, man mano che la produzione e l’uso di questi materiali decontaminanti si diffondono, il loro costo diminuirà. Ciò è dovuto alla semplice legge della domanda e dell’offerta. Maggiore è l’offerta, minore è il costo, a patto che la domanda non sia superiore.