Inquinamento atmosferico urbano: ecco le tegole antismog ispirate dalla fotosintesi clorofilliana

AURANOX-488x305Quello dell’inquinamento atmosferico, essendo l’argomento principale che ha segnato la mia vita lavorativa, è sicuramente uno dei più trattati nel mio blog, sia nel descriverne le dinamiche, che le nuove tecniche di monitoraggio ed anche per gli aspetti legati alla valutazione degli impatti ambientali, sia sui diversi ecosistemi che sanitari, specificatamente legati alla salute umana (vedi post “Una mappa mondiale di mortalità per inquinamento atmosferico: ci ha pensato la NASA“). Lo spunto di questo post riguarda l’ennesima nuova tecnica di mitigazione dell’inquinamento atmosferico, utilizzando uno dei più comuni materiali da costruzione, parte integrante delle coperture degli edifici come le tegole. Si tratta delle tegole antismog, già in commercio da alcuni anni anche grazie ad importanti aziende italiane e che oggi stanno affinando le loro prestazioni grazie ad un progetto di ricerca di un team di studenti dell’Università della California, il “Bourns College of Engineering”, che ha messo a punto speciali tegole rivestite di biossido di titanio, in grado di assorbire lo smog urbano. Il progetto ha ricevuto una menzione d’onore nella seconda fase di un contest istituito dall’Environmental Protection Agency (EPA). Un tema, quello della ricerca di nuovi materiali per le coperture con funzionalità per la riduzione dell’inquinamento atmosferico che vede anche altre interessanti applicazioni e ricerche in corso, anche se non sono molti i dati a supporto di tale tecnologia. In sostanza il biossido di titanio, agisce da agente catalizzatore che, sottoposto a radiazione solare, interviene nella reazione chimica aumentandone la velocità di ossidazione senza alterarsi: una autentica “marmitta catalitica”, in questo caso per le nostre abitazioni. Un esempio che si ispira alla natura, dove gli alberi, attraverso la fotosintesi clorofilliana trasformano l’anidride carbonica rilasciando ossigeno vitale per l’uomo.

principio

Tegole-anti-smog

Il team californiano, a differenza di altre ricerche relative allo stesso ambito, ha puntato i suoi obiettivi sull’efficienza e sul basso costo della tegola, cercando di minimizzare lìutilizzo del materiale fotosensibile, dal momento che un tetto di medie dimensioni rivestito di biossido di titanio sarebbe in grado di assorbire annualmente, una quantità di ossidi d’azoto, uno dei principali inquinanti urbani, ed in particolare di monossido, pari alle emissioni equivalenti di una vettura media in un percorso di 11.000 miglia. Un tale risultato sarebbe conseguibile a fronte di un costo del composto utilizzato, davvero irrisorio e pari circa a 5 dollari. Il monossido d’azoto, uno dei principali sottoprodotti della combustione è un sottoprodotto della combustione che, esposto alla luce solare, si lega ad altri composti organici volatili responsabili dello smog, generando in particolare biossido di azoto (NO2), la specie chimica che accomuna praticamente tutte le emissioni di tutte le sorgenti inquinanti che hanno alla base la combustione di fossili, come grandi impianti industriali, traffico veicolare, sistemi di riscaldamento in genere. Un inquinante che presenta impatti più significativi sia sulla salute umana che sugli ecosistemi come ben evidenziato dalla scheda seguente.

scheda_NOx

tegola

A sinistra 2 tegole rivestite della miscela TiO2, a destra tegole comuni ed in alto una tegola TiO2 commerciale

mini_camera_simulazione

mini camera di simulazione sperimentale

Il team di ricerca statunitense, ha effettuato prove su due differenti tipologie di tegole commerciali, ricoprendole con miscele diverse di quantità di argilla e biossido di titanio (vedi foto a destra). Le tegole campione, sono state poi collocate all’interno di una camera atmosferica in miniatura, creata dagli stessi studenti con l’utilizzo di legno, teflon e tubi in PVC. Alla camera di test (vedi foto sotto a sinistra), sono stati poi collegati un generatore di ossidi d’azoto ed una lampada all’ultravioletto con funzioni di simulazione della luce solare, monitorandola poi con uno strumento per la misura della concentrazione degli inquinanti sotto test. Sulla base dei risultati del monitoraggio effettuato, le nuove tegole sarebbero tutte in grado di assorbire tra l’88% e il 97% degli ossidi di azoto, confermando l’ipotesi di partenza che non sia tanto la quantità di biossido di titanio impiegata a fare la differenza quanto la superficie rivestita. Facendo una rapida estrapolazione dei risultati ottenuti in fase di test, se un milione di tegole fossero rivestite con la miscela messa a punto, si potrebbero assorbire ogni giorno 21 tonnellate equivalenti di emissioni di ossidi di azoto. Gli sviluppi della ricerca saranno orientati a scoprire se il nuovo rivestimento o coating messo a punto possa trovare applicazione su materiali diversi, come vernici, cementi, manufatti prefabbricati in cemento come divisori autostradali, etc..

A seguire, in video molto interessante realizzato da Wierer, una delle aziende italiane che già da anni commercializza speciali tegole denominate Auranox, che si basano proprio sull’impiego del biossido di titanio per il rivstimento.

Sauro Secci

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