Útburkoló kövek, mint légtisztító

A titán-dioxid nanorészecskéivel történő bevonás abszorbeálja a városi levegő nitrogén-oxidjait

Titán-dioxiddal bevont járólap az éghajlati kamrában © Fraunhofer IME
felolvasta

A jövőbeni új járólapok hozzájárulhatnak a városi levegő tisztításához: A titán-dioxid nanorészecskéivel történő bevonat és a napfény katalitikus hatása révén felszívják a nitrogén-oxidokat, és így csökkentik a káros gázok koncentrációját a levegőben. A kezdeti tesztek ma már akár 70 százalék lebontási sebességet fedeztek fel.

A levegő minősége Németországban nem a legjobb. Ezt megerősítik a Szövetségi Környezetvédelmi Ügynökség 2009-es adatai: A városokban levegőmérő állomások 55% -ánál meghaladták a káros salétrom-oxid megengedett határértékeit. Az emisszió egyik fő forrása a gépjárműforgalom, de a kibocsátás csökkentésére tett kísérletek sikeresek voltak. Ezért a Fraunhofer Molekuláris Biológiai és Alkalmazott Ökológiai Intézet (IME) tudósai most már más utat haladnak: Speciális útburkoló kövekkel tesztelték a nitrogén-oxidok abszorpcióját.

A bevonat a nitrogén-oxidokat nitráttá alakítja

A betongyártó kövek a felületre titán-dioxid (TiO2) nanorészecskéivel vannak bevonva. Napfénynek kitéve ez a fotokatalizátor reagál a légszennyező anyagokkal, például nitrogén-oxidokkal, és nitrátokká alakítja azokat. "Az olasz városokban már kutatták azt a tényt, hogy a fotokatalitikus útburkoló kövek javíthatják a levegő minőségét. Megkérdeztük, hogy ezeket a hatásokat milyen mértékben lehet mérni Németországban is - alacsonyabb fényerősséggel és napsütéses idővel - magyarázza Monika Herrchen, az IME tudósa. "Minél intenzívebbek a nap sugarai, annál gyorsabban megy végbe a szennyező anyagok. A cél ezért egy olyan formula megtalálása volt, amely a legnagyobb fotokatalitikus hatékonysággal rendelkezik. "

A nitrogén-oxid szennyezés csökkentése átlagosan 20–30%

E célból a betongyártó először olyan mintaköveket készített, amelyekben a felület, a szín, a cement típusa és a TiO2-tartalom változott. Mivel a salétrom-oxid lebomlási sebessége nem volt elegendő a kereskedelemben kapható fotokatalitikus cementtel, az FC Nüdling társaságnak saját, hatékonyabb készítményt kellett kidolgoznia. Néhány vizsgálat után végül egy megfelelő keveréket találtak: A speciálisan épített utcai kanyonokban a kutató és csapata 20–30 százalékos hosszú távú nitrogén-oxid lebontási sebességet mutatott ki.

A méréseket változó szél- és fényerő-körülmények között hajtottuk végre a fotokatalitikus tapasz felett három méter magasan. Nyugodt időben a szakértők a salétrom-oxid (NO) és a nitrogén-dioxid (NO2) bomlási sebességét akár 70% -ra is fel tudták mutatni. "Különböző tesztekben bizonyítottuk az optimalizált kövek hatékonyságát" - mondja Herrchen. A kövek még a valós felhasználásukban is bebizonyították magukat: Az Erfurtban lévő AirClean Gothaer Platz útburkolóval elfoglalva az átlagos bomlási sebesség 20% ​​volt a nitrogén-dioxid és 38% a nitrogén-oxid esetében. kijelző

Tartósság és biotartalom

Hosszú távú tanulmányuk során a tudósok azt is megvizsgálták, hogy a kövek elég tartósak-e ahhoz, hogy a nagyon feszített utakra lerakhassák. PflA útburkoló kövek szintén hosszú távon stabilak. A talaj lerakását követő 14–23 hónapos időszakban nem tudtuk észlelni a kezdeti bányászati ​​kapacitás változását ”- mondta Herrchen.

A nitrogén-oxidok fotokatalitikus bomlása során keletkező nitrát sem veszélyezteti a környezetet. A növényi tápanyag bekerül a szennyvízrendszerbe, onnan az út vezet a szennyvíztisztítóba, végül a pályára és a talajvízbe érkezik. A fotokatalitikus reakcióknak tulajdonítható maximális nitrátkoncentráció azonban öt milligramm literben (mg / l). Összehasonlításképpen: a felszín alatti vizek nitrát-határértéke 50 mg / l. "Összességében elmondható, hogy az AirClean jelentősen és gyorsan javítja a levegő minőségét, hozzájárulva ezzel a környezetvédelemhez" - mondja a kutató.

Ezeknek az eredményeknek a ihletésével a Fulda most nagyobb méretben akarja használni a köveket. A Petersberger-Strand környékén, ahol 2009-ben meghaladták a 40 mikrogram / m3 légmennyiség (μg / m3) határértéket, levegőtisztító útburkoló köveket kell fektetni.

(Fraunhofer Gesellschaft, 2010. augusztus 6. - DLO)