Nuevos materiales de construcción con propiedades auto-limpiantes y auto-descontaminantes
- Autores: Rafael Sugrañez Pérez
- Directores de la Tesis: Luis Rafael Sánchez Granados (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Córdoba (ESP) ( España ) en 2016
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Javier Alarcón Luque (presid.), Vidal Barrón López de Torre (secret.), Enrique Ariel Dalchiele Lueiro (voc.)
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: Helvia
- Resumen
El presente trabajo aborda el estudio de nuevos materiales de construcción con propiedades funcionales de gran interés, la de auto-limpieza y auto-descontaminación. El interés por la investigación de estos materiales surge de la necesidad de abordar y solucionar importantes problemas relacionados con la sostenibilidad económica y medioambiental de la vida en las ciudades.
Por una parte, si nos detenemos a pensar en las tareas del correcto mantenimiento para preservar la estética y más aún la integridad estructural de la arquitectura urbana (edificios de viviendas, instituciones, monumentos, patrimonio histórico, etc.), éstas implican enormes gastos periódicos de presupuesto. De hecho, esta acción de mantenimiento resulta primordial en los edificios históricos que constituyen nuestro rico patrimonio cultural, pero no se realiza tan habitualmente como se necesita debido a los elevados costes de ejecución. En éstos, tanto la piedra como el mortero utilizados en la construcción son los materiales que se encuentran expuestos al ambiente en el que la contaminación del aire les afecta de manera negativa y de forma continua. Así, la formación de moho, verdina, o costras negras – materiales formados por la inclusión de partículas de carbono, algunas veces sulfatadas por la interacción del material calcáreo y el SO2 procedente de la atmósfera contaminada – ha sido eliminada por la utilización de abrasivos (que deterioran los materiales primigenios) o mediante caros programas de prevención.
Pero, aparte de preservar nuestros edificios y patrimonio, resulta más importante aún mantener la salud de las personas en un estado óptimo de bienestar. Para ello, entre otras acciones, se ha de potenciar la eliminación de agentes nocivos en nuestro entorno. Hoy en día las grandes ciudades hacen frente a serios problemas de contaminación en su atmósfera urbana, debida principalmente a las emisiones del tráfico de vehículos y, en menor medida, a las industrias que las rodean.
Junto con el CO2, son los gases de óxidos de nitrógeno (NO + NO2; gases NOx) y la fracción de BTEX (Benceno, Tolueno, Etanol y Xileno) de los compuestos orgánicos volátiles (COVs) las principales emisiones nocivas generadas por los medios de transporte. Los óxidos de nitrógeno tienen una toxicidad muy elevada, incluso superior a la del monóxido de carbono, que origina serios problemas de salud. La respiración continuada de aire contaminado con gases NOx afecta directamente a los pulmones originando enfisemas y bronquitis, entre otras afecciones. En España, como en otros países de Europa o del resto del Mundo, existen importantes capas de población en las ciudades expuestas a elevados niveles de contaminación atmosférica por NOx. Así, son muchos los días del año que en ciudades como Madrid, Barcelona, Zaragoza, Murcia, etc., se supera el límite máximo de 40 μg⸳m-3 establecido como saludable por la legislación nacional e internacional. También, los gases NOx son responsables de serios problemas medioambientales: smog fotoquímico, lluvia ácida, ozono troposférico, disminución de la capa de ozono y contribución al calentamiento global originado por N2O, el cual es un derivado de estos gases. Por otra parte, los COVs, fruto de actividades químicas, fabricación de pinturas o de la combustión incompleta de la gasolina, son considerados carcinogénicos. Entre ellos, la mayor preocupación medioambiental se centra en la eliminación de la fracción BTEX.
Para afrontar estos problemas que afectan y preocupan a la sociedad, en los últimos años han surgido y se ha desarrollado la utilización de materiales fotocatalíticos como una nueva tecnología de prevención estética y, a su vez, de remediación ambiental de la atmósfera urbana. Esta tecnología es sencilla de implementar y sus primeros resultados son muy prometedores, tanto en los productos comerciales que existen como en los edificios y entornos en los que han sido aplicados. Básicamente consisten en materiales de construcción que incluyen en su composición compuestos semiconductores, como por ejemplo determinados óxidos de metales de transición como el TiO2, que al ser irradiados con luz solar se activan desencadenando procesos fotocatalíticos a partir de los cuales se puede llevar a cabo la eliminación de los compuestos contaminantes comentados anteriormente.
No obstante, como toda tecnología de nueva implementación, presenta ciertos inconvenientes y desventajas que hacen que en la actualidad su uso no sea tan amplio como se desea.
En este contexto, este trabajo de investigación aborda la preparación y caracterización de nuevos materiales de construcción con propiedades fotocatalíticas, al objeto de suponer un avance en el conocimiento de los mismos y facilitar su futura implementación comercial.
