Door een Europees consortium van particuliere ondernemingen, onderzoeksinstellingen en het Gemeenschappelijk
Centrum voor Onderzoek van de Europese Commissie (GCO) wordt een testprogramma uitgevoerd voor innovatieve
bouwmaterialen die worden ingezet bij de bestrijding van luchtverontreiniging. De "intelligente" bouwmaterialen
(gips, mortel, architectonisch beton) en coatings worden ontwikkeld als deel van het PICADA (Photo-catalytic
Innovative Coverings Applications for De-pollution Assessment)-project. Speciale bouwmaterialen en coatings die
titaniumdioxide (TiO2) bevatten, kunnen organische en inorganische luchtverontreinigers "vangen" en "opeten"
nadat zij zijn blootgesteld aan ultraviolette en/of zonnestralen. De "afgebroken" verontreinigende stoffen
kunnen dan worden weggespoeld door regenwater. De nieuwe bouwmaterialen moeten bijdragen tot een vermindering
van de stikstofoxideniveaus (NOx-gassen) die ademhalingsproblemen en smogvorming veroorzaken, en van andere
toxische stoffen zoals benzeen. Het hele project zal € 3,4 miljoen kosten en de Europese Commissie financiert
tot € 1,9 miljoen.
"Intelligente coatings kunnen een ommekeer veroorzaken, niet alleen in de
strijd tegen luchtverontreiniging maar ook in de wijze waarop architecten en stadsplanners het persistente
probleem van de stadssmog aanpakken," zegt Europees Commissaris voor Onderzoek, Philippe Busquin. "Het
PICADA-project zelf is nauw verbonden met de opdracht van ons programma "Voor een concurrerende en duurzame
groei", en bevordert sterke samenwerkingsverbanden met verschillende onafhankelijke Europese bedrijven."
De bijdrage van de Europese Commissie
Verschillende soorten "intelligente"
bouwmaterialen werden getest onder experimentele omstandigheden qua vochtigheid, temperatuur en ultra-violette
(UV) straling in de INDOORTRON-faciliteit in het Gemeenschappelijk Centrum voor Onderzoek (GCO) van de Commissie
in Ispra (Italië), waarbij reële gebruiksomstandigheden werden gesimuleerd. NOx-gassen en organische
verbindingen dringen door het poreuze oppervlak en hechten zich aan de titaniumdioxide-nanopartikels van de
bouwmaterialen en coatings. Absorptie van UV-licht door het erin opgenomen TiO2 leidt tot "fotoactivering" ervan
en de daaropvolgende afbraak van de op de partikels geadsorbeerde verontreinigende stoffen. De zure producten
die bij dit proces worden gecreëerd, worden weggespoeld met regen en/of geneutraliseerd door het in de
materialen opgenomen alkalisch calciumcarbonaat.
Bouwen/cementeren aan toekomstig potentieel
De door het consortium ontwikkelde innoverende materialen moeten nog worden toegepast buiten
de laboratoriumomstandigheden. Voorbereidende proeven echter, met soortgelijke fotokatalytische materialen onder
veldomstandigheden, tonen aan dat de luchtkwaliteit significant kan worden verbeterd. In 2002, nadat 7.000
vierkante meter wegoppervlak in Milaan, Italië, met een fotokatalytisch cementachtig materiaal was behandeld,
was er tot 60% vermindering van de concentratie aan stikstofoxiden op straatniveau.
Zo werd
ook bij in Japan genomen maatregelen waarbij fotokatalytische cementen en straatsstenen zijn gebruikt, een
merkbare vermindering van de luchtverontreiniging geconstateerd. Coatingmaterialen op basis van titaniumoxide
zijn beter omdat zij een veel groter oppervlak kunnen bestrijken dan cement, aangezien gebouwen en
straatmeubilair ermee kunnen worden bekleed of beschilderd.
Slagen waar andere coatings
hebben gefaald
De zuiverende eigenschappen van deze materialen zijn gebaseerd op het
halfgeleidende fotokatalytische titaniumdioxide (TiO2). De coatings die TiO2 bevatten zijn doeltreffend omdat de
luchtturbulentie constant NOx bevat en andere vluchtige en halfvluchtige verbindingen over het oppervlak van de
gebouwen draagt; de moleculen hechten zich lang genoeg aan het oppervlak opdat het oxidatieproces ze kan
afbreken.
De uitvoering van het PICADA-project
Het PICADA-project
(Photokatalytic Innovative Coverings Applications for De-pollution Assessment) is gestart op 1 januari 2002 en
loopt af in 2005. De voornaamste doelstellingen van het project zijn:
Beter
inzicht in de processen en chemische mechanismen
Raming van de kosten en
duurzaamheidsproeven
Productontwikkeling en marketing
Momenteel worden
verschillende fotokatalytische processen met gebruik van de nieuwe materialen en coatings in de
INDOORTRON-faciliteit bestudeerd. Hier zullen EUwetenschappers de doeltreffendheid meten van de coatings bij het
afbreken van mengsels van verontreinigende stoffen (NOx en aromatische verbindingen), die in grote mate tot de
vorming van smog bijdragen.
Doelwit : NOx-gassen en binnenshuis luchtverontreinigende
stoffen
Deze nieuwe bouwmaterialen en coatings zullen ertoe bijdragen de EU-doelstelling tot
verlaging van de NOx-niveaus tegen 2010 tot minder dan 21 deeltjes per miljard per jaar te brengen. Tot nu toe
hebben EU-wetenschappers zich geconcentreerd op de ontwikkeling van innoverende materialen voor toepassingen
buitenshuis. In de toekomst zal bijzondere aandacht worden besteed aan het nagaan of deze producten ook als
verontreiniging werende bouwmaterialen en coatings binnenshuis kunnen worden gebruikt.
Nadere informatie is te vinden op PICADA's homepage:
http://www.picada-project.com/domino/SitePicada/Picada.nsf?OpenDataBase