Los catalizadores activados por la luz que pueden neutralizar los contaminantes en el aire se están incrustando en la pintura con miras a limpiar el aire de la ciudad. Crédito:Tecnología AM
Aplicar una capa de pintura en las paredes de una casa pronto puede ayudar a calentarla, ahorrando energía y reduciendo CO 2 emisiones. También podría limpiar el aire que respiramos, descomponer los productos químicos y los contaminantes, y la eliminación de patógenos dañinos.
En Europa, la mitad del consumo energético anual de las ciudades se destina a calefacción y refrigeración. A pesar del avance de la UE hacia la descarbonización, El 75% de la calefacción y la refrigeración proviene de combustibles fósiles, mientras que solo el 19% se genera a partir de energías renovables.
"Las energías renovables no se utilizan mucho, y se desperdicia mucha energía, "dijo el profesor Dmitry Shchukin de la Universidad de Liverpool, REINO UNIDO.
Ha desarrollado una pintura termorreguladora que puede absorber y liberar calor dentro de edificios de ladrillo, mantener las habitaciones calientes siempre que sea necesario utilizando el exceso de energía.
"La idea principal era renovar las casas antiguas con tales pinturas, ", dijo el profesor Shchukin." Si tiene una antigua casa histórica, por ejemplo, no puedes destruirlo y construir uno nuevo ".
Los edificios son el mayor consumidor de energía, él dice. La mayoría son viejos y energéticamente ineficientes, y son responsables de alrededor del 40% del consumo total de energía y del 36% del dióxido de carbono (CO 2 ) emisiones en la UE.
La pintura, que fue desarrollado como parte de un proyecto llamado ENERPAINT, podría usarse como una forma de aislamiento para aumentar la eficiencia energética de las casas antiguas sin gastar una fortuna, él dice. Durante todo el día, recoge el calor producido por radiadores o incluso personas, luego lo suelta por la noche cuando las temperaturas bajan porque las calderas generalmente se apagan para ahorrar en facturas. Entonces, ¿cómo hace esto?
Materiales de cambio de fase
"Funciona de manera muy simple, ", dijo el profesor Shchukin." Los fabricantes de pinturas y revestimientos tienen sus propias pinturas y solo suministramos algunos aditivos, alrededor del 5%, a la pintura ".
Estos aditivos son los llamados materiales de cambio de fase (PCM), como las parafinas, hidratos de sal y ácidos grasos, encapsulado en cápsulas protectoras de tamaño nanométrico que mejoran la transferencia de calor. Los PCM pueden almacenar grandes cantidades de energía térmica y cambiar estados, de sólido a líquido y viceversa, sin alterar su propia temperatura.
Desarrollando esta pintura, que se está probando actualmente, es parte de un proyecto más amplio llamado ENERCAPSULE, donde el profesor Shchukin está diseñando recubrimientos adecuados para encapsular PCM a nanoescala para usar en pinturas, textiles y medicinas.
"Para las pinturas, utilizamos hidratos de sal debido a su bajo costo y su muy alta densidad volumétrica de almacenamiento de energía, ", dijo el profesor Shchukin." Sin embargo, eran muy difíciles de encapsular porque son corrosivos e hidrófilos (se disuelven en agua) ".
Pudo encerrar hidratos de sal en capas de polímero tan pequeñas como 10 nm, que los protege del entorno circundante pero también les permite responder al calor de forma controlada. Los materiales que utilizan han sido aprobados por la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. Pero no por la Agencia Europea de Medicamentos. según el profesor Shchukin.
Durante el día, cuando estas nanocápsulas de energía absorben y almacenan calor a su temperatura de fusión, los PCM se vuelven líquidos y durante las noches frías cristalizan a una temperatura definida, liberando calor y calentando la habitación, El profesor Shchukin lo explica.
Los murales contaminantes podrían ser una forma colorida de limpiar el aire de la ciudad en el futuro. Crédito:Tecnología AM
Él dice europeo, Las empresas chinas y rusas están mostrando interés en su investigación, y que ahora espera fabricar nanocápsulas para pinturas que puedan ayudar a enfriar edificios.
Otro tipo de pintura desarrollado y comercializado a través de un proyecto llamado AIRLITE utiliza nanopartículas para purificar el aire. Estas pinturas pueden reducir los contaminantes, como el dióxido de nitrógeno, matar bacterias, virus y moho, eliminar los malos olores, y repele el polvo y la suciedad.
"El propósito de Airlite (pintura) era crear algo que marque la diferencia para la salud y el bienestar humanos en el entorno construido, "dijo Chris Leighton, vicepresidente de ventas y marketing de AM Technology, la empresa detrás de la pintura Airlite.
La contaminación del aire
La contaminación del aire se considera una de las mayores amenazas para la salud ambiental del mundo. que representan 7 millones de muertes prematuras en todo el mundo cada año. Las partículas finas y los compuestos como el dióxido de nitrógeno, como los que producen los vehículos y la quema de combustibles fósiles, se encuentran en el aire contaminado y pueden filtrarse a nuestros pulmones y al torrente sanguíneo. causando ataques cardíacos, trazos ataques de asma y otras enfermedades respiratorias.
Airlite ideó una pintura que mejora la calidad del aire al descomponer los contaminantes en el aire. "El principio básico es la fotocatálisis, una reacción que ocurre (naturalmente) en la atmósfera terrestre (para descomponer los contaminantes), "dijo Leighton.
Cuando los rayos ultravioleta del sol brillan sobre la pintura, hecha con nanopartículas de dióxido de titanio, que son catalizadores:los electrones se liberan en la superficie.
Los electrones interactúan con la humedad del aire, romper las moléculas de agua en altamente reactivas, efímero, iones no cargados llamados radicales hidroxilo. Estos radicales atacan las moléculas contaminantes y las convierten en sustancias inofensivas.
Incrustar los catalizadores en la pintura fue el desafío, dice Leighton. 'La pintura (tradicional) en sí misma es un contaminante, ", dijo." Si los pones (catalizadores) en una pintura, la pintura se ataca a sí misma y se producirían toxinas gaseosas ".
Los productos químicos peligrosos conocidos como compuestos orgánicos volátiles se encuentran en pinturas regulares, pero Airlite usa una base de calcio que carece de estos. La base es un subproducto de un sitio de procesamiento de mármol en Italia y la pintura en sí viene en forma de polvo para mezclar con agua.
La pintura se probó por primera vez en 2007 en el túnel contaminado Traforo Umberto I en Roma, Italia. Después de limpiar el túnel y eliminar todo el hollín y la suciedad, se pintó con una capa de pintura neutralizadora de contaminantes. Se instalaron luces UV para activar las propiedades fotocatalíticas de la pintura.
"Niveles de contaminación reducidos en el túnel después de la renovación, "dijo Leighton. Por ejemplo, un mes después de las renovaciones, los niveles de óxido de nitrógeno se habían reducido en un 20% en el centro del túnel. Desde entonces, la pintura se ha utilizado en hospitales, escuelas, aeropuertos, oficinas y hogares en todo el mundo, Dice Leighton.
El año pasado, 21 artistas callejeros utilizaron estas pinturas para crear el primer mural europeo contaminante, que se extiende a lo largo de 100 metros cuadrados de un edificio de siete pisos en Roma.
Leighton agrega que el uso de pintura en el exterior de los edificios puede enfriar los espacios interiores durante el clima cálido porque refleja el calor de la luz solar. ahorro de energía que se destinaría a la refrigeración y, por tanto, a la reducción de CO 2 emisiones.
