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Fotocatálisis aplicada a infraestructuras viarias. Experiencia del Grupo EIFFAGE.

AUTORES: Fotocatalisis Eiffage.jpg

  • Jose Manuel Berenguer Prieto. Jefe Departamento de Calidad de Producto y Laboratorios. Eiffage Infraestructuras
  • Mª Elena Hidalgo Pérez. Directora Técnica. Eiffage Infraestructuras
  • Juana Torres Pérez. Técnica de I+D+i. Eiffage Infraestructuras
  • Ricardo Jimenez Pérez. Jefe de Explotación. Eiffage Infraestructuras

La importancia y el crecimiento del transporte por carretera ha supuesto un incremento de las emisiones de contaminantes a la atmósfera, que ha repercutido gravemente en la calidad del aire en zonas urbanas. Este crecimiento de contaminantes en el aire ha supuesto un aumento de los efectos dañinos en la salud humana, afectando especialmente al sistema respiratorio; y en el medio ambiente, produciendo fenómenos conocidos como el efecto invernadero, la lluvia ácida y el smog fotoquímico. Anualmente, se generan más de 30 millones de toneladas de óxidos de nitrógeno (NOx) a nivel mundial.

Tanto es así que los expertos afirman que un alto porcentaje de la población está expuesta a niveles de contaminación que comportan serios riesgos en la salud, además de importantes costes económicos y ambientales. Por ejemplo, según recoge el informe anual “La calidad del aire en el Estado español durante 2015” de Ecologistas en Acción, los costes sanitarios derivados de la contaminación atmosférica representan un 2,8% del Producto Interior Bruto (PIB) español.

Así, desde la preocupación por las altas concentraciones de contaminantes atmosféricos, su generación omnipresente en los países industrializados, el extremadamente alto efecto invernadero de los NOx, y sus efectos nocivos para la salud y el medioambiente, se deriva la necesidad de diseñar nuevas estrategias e innovadoras soluciones para la degradación de contaminantes atmosféricos, preferiblemente, cerca de aquellos lugares en los que está siendo masivamente generado basados en tecnologías fotocataliticas.

Desde esta perspectiva, la Dirección General del Grupo EIFFAGE establece una línea prioritaria de investigación focalizada en el desarrollo de un tratamiento superficial fotocatalitico que aplicado sobre nuevos pavimentos o ya existentes, aporten a los mismos la capacidad de eliminar la contaminación atmosférica de manera efectiva.

Proceso de fotocatálisis

De forma general, se podría definir el proceso de fotocatálisis como una reacción de oxidación que se produce a través de la acción de la luz (natural o artificial) activando un catalizador en presencia de oxígeno. Este proceso propicia la descomposición y eliminación de los contaminantes y evita la acumulación de especies o partículas indeseables en el material. Un factor fundamental es la adsorción de moléculas contaminantes sobre la superficie del catalizador donde tiene lugar la reacción.                                                                           Schema Fotocatalisis.png

Desde hace más de 40 años, la fotocatálisis fue descubierta en Japón y de ahí se ha extendido a otros países, siendo Italia el país europeo donde más se aplica. Dicha actividad fotocatalítica ha sido exhaustivamente estudiada en aplicaciones de esterilización, desinfección y descontaminación. En la última década se ha producido un auge de la aplicación de la oxidación fotocatalítica a los materiales de construcción presente en fachadas y cubiertas de los edificios, o en los pavimentos de aceras y calzadas de las calles en las ciudades. No obstante, hoy en día, la mayor parte de los materiales fotocatalíticos están destinados para su aplicación en tratamientos de autolimpieza, anti-vaho y anti-reflejos (anti-reflecting) sobre cristal, asimismo, la degradación de contaminantes en ambientes de interior es otra área donde las tecnologías fotocataliticas pueden resultar muy útiles debido a los prolongados tiempos que pasan las personas en ambientes cerrados (oficinas, industrias, centros comerciales, etc).

Actividades de investigación Grupo Eiffage

Tras años de investigación, el equipo de I+D de Los Serranos, ha conseguido desarrollar unos equipos para la aplicación de productos de nueva generación fotocatalíticos o descontaminadores basados en partículas de dióxido de titanio (TiO2) dispuestos en redes estructuradas capaces de descontaminar el ambiente con una alta eficacia testada. Productos que a través de los rayos ultravioletas del sol o tecnología LED de nueva generación logran llevar diferentes procesos químicos mediante el principio básico de fotocatálisis, capaces de oxidar materia orgánica a nivel molecular y convertir la polución y los compuestos orgánicos volátiles en vapor de agua y sales, contribuyendo así a reducir notablemente la contaminación atmosférica en el lugar de origen.

Esta investigación se inició con el desarrollo del Proyecto de I+D+i BITUMENOx, proyecto cofinanciado por El Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI) y fruto de la cooperación entre investigadores de las empresas Serrano Aznar Obras Públicas y Talent Ingeniería y la Universidad Politécnica de Valencia (UPV). En líneas generales, el proyecto ha desarrollado un nuevo tratamiento superficial basado en el uso del producto fotocatalítico de dióxido de titanio ,TiO2 (OFFNOx®) que, aplicado sobre las capas de rodadura del pavimento de las carreteras y en presencia de luz, permite reducir la contaminación del aire al contribuir a la disminución de la concentración de óxidos de nitrógeno (NOx), sin perjudicar la función estructural del pavimento permitiendo resistir las solicitaciones del tráfico y proporcionar una superficie cómoda y segura para la circulación de vehículos.

Fotocatalisis Eiffage Infraestructuras.jpgA grandes rasgos se podría decir que la mejoría que presenta OFFNOx® respecto a otros productos diseñados con este propósito es que, además del fotocatalizador dióxido de titanio (TiO2), dispone de unas sustancias, llamadas de forma genérica “promotores”, que optimizan y prolongan la actividad purificadora de aire, aprovechando efectos sinérgicos y propiedades propias de dichos aditivos. Estos componentes no tienen actividad fotocatalítica propia pero sí absorben los productos de la reacción y, debido a su poder auto-regenerante, evitan la desactivación del mismo.

Este producto se evaluó en laboratorio con unos resultados muy positivos y posteriormente, se validó a escala real sobre pavimentos bituminosos ya existentes en San Vicente del Raspeig y sobre pavimentos nuevos en Orihuela con resultados también muy satisfactorios.

Aplicación

Hoy, empresas internacionales como es el IKEA, ya utiliza nuestra técnica para aplicar este innovador producto en sus zonas de aparcamiento del nuevo IKEA de Alcorcón (Madrid) , lo que permitirá durante los próximos años reducir en gran medida la contaminación emitida por los miles de vehículos que acceden a sus recintos. Concretamente, la superficie tratada se corresponde a 20.503m2 de pavimentos del parking exterior (pavimentos asfálticos, pavimentos de hormigón, baldosas, adoquines etc). Para conseguir la eficacia deseada de estos innovadores descontaminantes ha sido esencial un correcto proceso de aplicación (micro-nebulización).

Fotocatálisis aplicada a infraestructuras viarias. Experiencia del Grupo EIFFAGE.
Fotocatálisis aplicada a infraestructuras viarias. Experiencia del Grupo EIFFAGE.
06.03.2019 Actu test