Se ha instalado una fuente de luz artificial, gracias a la cual la función fotocatalítica puede funcionar incluso bajo tierra, donde no llega la luz natural. Fuente: Instituto Coreano de Ingeniería Civil y Tecnología de la Construcción
La calidad del aire en los túneles de carreteras subterráneos suele ser peor que en otros entornos de carreteras debido a la mala circulación del aire. Para resolver este problema, los científicos del Instituto Coreano de Ingeniería Civil y Tecnología de la Construcción (KICT) han desarrollado un hormigón fotocatalítico que puede eliminar eficazmente las partículas finas de las carreteras.
La forma más efectiva de mejorar la calidad del aire interior en la infraestructura vial es la eliminación preventiva de partículas finas precursoras producidas por los gases de escape de los vehículos. Por ello, recientemente se ha puesto de relieve el uso de materiales de construcción que utilizan fotocatalizadores capaces de eliminar sustancias nocivas como solución al problema de la contaminación por partículas finas.
Un fotocatalizador es un material semiconductor que puede descomponer los contaminantes a través de una reacción fotocatalítica cuando se expone a la luz. Los fotocatalizadores reaccionan con la luz para formar especies reactivas de oxígeno (ROS) con fuertes propiedades oxidantes, que convierten los precursores de partículas finas (óxido nítrico, óxido de azufre, etc.) en sustancias inofensivas a través de una reacción fotocatalítica, lo que conduce a la supresión de partículas finas. generación.
Green Construction de KICT por Photocatalyst Research Group (GCP Research Group) ha desarrollado un hormigón fotocatalítico que puede reducir la producción de partículas finas debido al fuerte poder oxidante de ROS generado cuando el fotocatalizador reacciona con la luz.
El nivel de concentración de NOx disminuyó alrededor de un 18% 24 horas después de la aplicación del hormigón fotocatalítico. Estos datos representan el valor promedio durante todo el período de medición (2022.12.14 ~ 2023.01.12., 4 semanas). Fuente: Instituto Coreano de Ingeniería Civil y Tecnología de la Construcción
A pesar de las excelentes propiedades de los fotocatalizadores en la remoción de sustancias tóxicas del aire, debido a los altos costos de producción, aún no se han utilizado en materiales de construcción; Como resultado, el Grupo de Investigación GCP, con el apoyo del Ministerio de Tierra, Infraestructura y Transporte, ha estado desarrollando tecnologías clave para la producción en masa rentable de fotocatalizadores a partir de lodos de depuradora desde 2018. A través de este proyecto, el grupo de investigación de GCP logró desarrollar materiales de construcción fotocatalíticos y tecnología de aplicación que lograron tanto rendimiento técnico como competitividad económica.
En mayo de 2023, el grupo de investigación de GCP completó una aplicación de prueba de hormigón fotocatalítico en las paredes internas del túnel de carretera subterráneo de Banpo en Seúl, Corea. Este ensayo fue diseñado para verificar la efectividad de los resultados de la investigación en el uso de la vida real. Los resultados mostraron una reducción de aproximadamente 18% en los óxidos de nitrógeno (NOX) concentraciones en 24 horas.
Se instaló una fuente de luz artificial en la pared del túnel carretero subterráneo, donde se utilizó hormigón fotocatalítico, para que la función fotocatalítica pueda funcionar incluso bajo tierra, donde no llega la luz natural. Además, los resultados mostraron que los productos de degradación fotocatalítica que se convirtieron en sales debido al contenido de calcio del hormigón fotocatalítico fueron efectivamente arrastrados por la lluvia. Esto permite que la función fotocatalítica funcione de forma continua sin necesidad de mantenimiento.
Mecanismo de degradación fotocatalítica de contaminantes atmosféricos en la superficie del hormigón fotocatalítico. Fuente: Instituto Coreano de Ingeniería Civil y Tecnología de la Construcción
El grupo de investigación GCP también está realizando investigaciones para establecer varios esquemas de certificación para evaluar el rendimiento fotocatalítico. destinadas a facilitar la comercialización y distribución de tecnología. Actualmente están realizando una prueba exhaustiva en cooperación con las autoridades de la provincia de Gyeonggi-do para demostrar la eficacia de las tecnologías de construcción fotocatalítica.
“La tecnología de construcción que usa fotocatalizadores podría tener un impacto inmediato en la reducción de partículas finas en el entorno de vida de la nación”, dijo el Dr. Jong-Won de Kwark, investigador principal del estudio. “Planeamos construir un sistema de cooperación con los gobiernos locales y las corporaciones públicas para expandir las proyecciones de prueba a otros lugares para lograr la comercialización y distribución con efectos prácticos”.
Más información:
Hyunno Yoon et al., Desempeño de eliminación de NOx y absorción de sonido de hormigón poroso fotocatalítico preparado por varios métodos de aplicación de TiO2, Revista KSCE de investigación en ingeniería civil y ambiental (2023). DOI: 10.12652/Ksce.2022.42.2.0163. journal.auric.kr/jksce/XmlViewer/f412525
Proporcionado por el Consejo Nacional de Investigación de Ciencia y Tecnología