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Más cerca de edificios que limpian el aire

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Investigador Aníbal Maury. Foto: Pontificia Universidad Javeriana de Cali

¿Te podrías imaginar que los edificios, las calles y las edificaciones que contienen concreto, ayudaran a limpiar el aire de las ciudades? Este ideal lo comparte el profesor Aníbal Maury, de la Pontificia Universidad Javeriana de Cali, quien realizando su doctorado en la Universidad de Ghent, en Bélgica, realizó un estudio en el que se utilizan dos técnicas novedosas, para adherir fotocatalizadores de dióxido de titanio a materiales de concreto y así remover hasta aproximadamente el 80% de un contaminante nocivo para la salud: el tolueno.

En los centros urbanos, el aire que se respira tiene diversos compuestos, unos naturales como el nitrógeno y el oxígeno, y otros contaminantes, que provienen de la combustión en los vehículos, como el monóxido de carbono y, en menores cantidades, el benceno, el cual es nocivo para la salud. La exposición continua o a altas concentraciones de hidrocarburos aromáticos, como el benceno o el tolueno, puede producir enfermedades cardiorrespiratorias y cáncer.

“El recubrimiento del concreto con dióxido de titanio (TiO2) lo hace unas siete veces más costoso que aquel que no lo tiene. Sin embargo, en países como Bélgica, hay edificaciones con este tipo de recubrimientos, los cuales ayudan a eliminar contaminantes del aire como los óxidos nitrosos, que provienen de la combustión en los automóviles y contribuyen al calentamiento global”, comenta el profesor Aníbal.


El túnel Leopold II en Bruselas, Bélgica, tiene un recubrimiento de dióxido de titanio y lámparas de luz ultravioleta para que este fotocatalizador purifique el aire. Foto: www.brusselnieuws.be

​En esta investigación, realizada en conjunto con Tampere University of Technology (Finlandia), el logro principal fue adherir una capa de nanopartículas de TiO2 a piezas de concreto, mediante las técnicas de sol-gel a baja temperatura y de Liquid Frame Spraying. Los materiales recubiertos con el fotocatalizador (TiO2) fueron capaces de remover hasta un 80% del tolueno (un derivado del benceno con menor toxicidad), utilizando la radiación ultravioleta (UV) del sol para su función. Este compuesto tiene una alta similitud con varios contaminantes orgánicos volátiles provenientes de los automóviles.

Aunque los fotocatalizadores de TiO2 ya habían sido estudiados para recubrir materiales de concreto, lo innovador de la investigación es que las dos técnicas usadas son nuevas en este contexto. También,presentaron mayor remoción de tolueno que otros métodos reportados, además de que se pueden aplicar en edificaciones ya construidas.

“Para adherir el TiO2 hay dos opciones: hacerlo en la mezcla o directamente a materiales de concreto ya preparados. La primera es menos eficiente debido a que las nanoparticulas pueden quedar sin exposición a la luz una vez se prepare una estructura con la mezcla. Por esto, es mejor adherir el fotocatalizador directamente, ya que es más eficiente y se pueden reducir costos”, menciona el profesor Aníbal.

Aunque estos resultados son prometedores, aún son necesarias más investigaciones para mejorar esta tecnología. Por ejemplo, se debe optimizar la capacidad de absorción de luz de los fotocatalizadores, ya que es determinante para su función. También, es importante hacerlos más duraderos y eficientes ante las condiciones externas a las que se exponen, y estudiar mejor los productos generados en el tratamiento del aire contaminado.

Esta estrategia es complementaria para contribuir a solucionar los problemas ambientales, ya que lo ideal es que se modifiquen los métodos de transporte, con estrategias como los combustibles renovables o implementando sistemas de movilidad alternativos, para que los contaminantes por la quema del combustible disminuyan. Sin embargo, esto es muy difícil de que suceda en el corto plazo”, resalta Aníbal.

La investigación del profesor Aníbal ha sido publicada recientemente en la revista  Materials Characterization, y actualmente está continuando estudios con nuevos fotocatalizadores de dióxido de titanio en la Pontificia Universidad Javeriana de Cali.



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