« Introducción a la Fotocatálisis y su aplicación en la construcción » Colegio Oficial de Aparejadores, Arquitectos técnicos e Ingenieros de Edificación de Madrid. 8 de mayo 2011 Dra. Yolanda de Miguel, TECNALIA La fotocatálisis (1) La fotocatálisis es una reacción catalítica que implica la absorción de luz solar por parte de un catalizador o un sustrato, consistente en un material semiconductor. TiO2 + hv O 2 + eO2 - + H2O HO2 + e- HO2 + H2O OH - + h+ e- + h + - O2 HO2 + OH HO2 - H2O 2 + OH - OH Estos materiales fotocatalizadores se activan con luz ultravioleta y reaccionan con agua y oxígeno en el aire, generando especies muy reactivas (oxidantes) capaces de destruir agentes contaminantes como por ej. compuestos orgánicos volátiles, óxidos de nitrógeno, bacterias, etc. Dra. Yolanda de Miguel, TECNALIA La fotocatálisis (2) El semiconductor mas empleado es el dióxido de titanio (TiO2). Sus propiedades son: Banda de conducción • Elevada eficiencia fotocatalítica • Bajo coste Superficie del TiO2 • Relativa estabilidad • Baja toxicidad Eg ~ 3.2 eV (anatasa) • Varias estructuras cristalinas: Banda de valencia TiO2 presenta mayor actividad fotocatalítica en su forma cristalina denominada ANATASA Rutilo Anatasa Dra. Yolanda de Miguel, TECNALIA La fotocatálisis (3) Las especies radicalarias generadas sobre la superficie pueden: 1. Destruir contaminantes 2. Dar lugar a superficies superhidrofílicas Estos dos procesos dan lugar a la propiedad de Auto-limpieza Dra. Yolanda de Miguel, TECNALIA Aplicaciones de la fotocatálisis (1) Eliminación de microorganismos Auto-limpieza Purificación de aguas Purificación de aire Dra. Yolanda de Miguel, TECNALIA Aplicaciones de la fotocatálisis (2) Eliminación de microorganismos Bacteria: E. Coli (ATCC 11229) t = 0min t = 24h Dra. Yolanda de Miguel, TECNALIA Aplicaciones de la fotocatálisis (3) Purificación de aguas MB test (JIS 1703-2:2007 or DIN52980) UV lamp of 20W with peak intensity at 351nm Irradiation on the sample 1mW.cm-2 Ultraviolet lamp Lamp support with adjustable height Radiometer Test cell sensor Test support with adjustable height Dra. Yolanda de Miguel, TECNALIA Aplicaciones de la fotocatálisis (4) Auto-limpieza / Anti-vaho La superficie fotocatalítica por un lado destruye la suciedad y por otro forma una fina película superhidrófila sobre la cual las gotas de agua no se depositan. Tiene por lo tanto propiedades de auto-limpieza y de anti-vaho al mismo tiempo. 60 Contact angle (º) 50 40 30 20 10 time (min) 0 0 10 20 30 40 P25 TiO2 hybrid coating 47 30 21 21 11 4 5 9 8 5 6 7 5 TiO2-less coating 50 53 51 50 53 54 50 54 60 57 70 80 56 56 90 100 54 110 55 120 55 Dra. Yolanda de Miguel, TECNALIA Aplicaciones de la fotocatálisis (5) Purificación de aire: VOCs (acetaldehido), NOx Misericordia Church, Roma (2003) Musique et des Beaux Arts à Chambéry (2000) Private buildings close to Bergamo (1997-1998) Controlador del Sensor de humedad flujo de masa Ventilación 1,1 Lámpara de UV Acetaldehído contenido en N2 (A) Entrada de gas Placa de vidrio 5 mm Salida de gas Vista de frente Separador de altura concentración de NOx (ppm) Aire purificado 0,9 NO Recubrimiento (50 x 100 mm) NOX Vista desde arriba 0,7 (B) 0 1 2 3 4 5 tiempo de irradiación (h) Dra. Yolanda de Miguel, TECNALIA Productos fotocatalíticos APLICACIONES • Superficies Anti-Bacteria (p. ej. uso en hospitales, etc.) • Purificación de Aguas • Auto-limpieza / Anti-vaho • Purificación de Aire (NOx, VOCs) 1.1 μm 300 nm Dra. Yolanda de Miguel, TECNALIA Gracias por su atención! Dra. Yolanda de Miguel (TECNALIA) yolanda.demiguel@tecnalia.com +34-667 178 826 Para más información Telf. 933 636 022 contacto@fotocatalisis.org www.fotocatalisis.org Dra. Yolanda de Miguel, TECNALIA «La Isla fotocatalítica» Una solución sostenible, real y proactiva para la descontaminación del aire. Colegio Oficial de Aparejadores, Arquitectos técnicos e Ingenieros de Edificación de Madrid. 8 de mayo 2011 En medio de la gran urbe gris, congestionada y contaminada, existe un lugar privilegiado donde se respira un aire más puro, sin apenas contaminación por óxidos de nitrógeno (NOx). Este enclave de salud y bienestar es la isla fotocatalítica donde caben todos, donde cada uno aporta soluciones para una construcción sostenible y una mejor preservación ambiental: CERÁMICA PARA FACHADAS IMPERMEABILIZACIÓN DE CUBIERTAS PAVIMENTOS ADOQUINES RECUBRIMIENTOS PARA CARRETERAS Y CALLES PINTURAS CEMENTOS Estas soluciones pasivas (preventivas) no pueden remplazar una política de reducción de fuentes de emisión. Son soluciones amigables para el ciudadano, que deben ser valoradas como el complemento ideal a otras acciones y medidas realizadas o por acometer. Son soluciones que deben ser globales para tener un mayor impacto. Hemos de hablar de SISTEMAS CONSTRUCTIVOS URBANOS que actúen conjuntamente en beneficio del entorno. Con esta visión, nace la Asociación Ibérica de Fotocatálisis. AIF Los objetivos principales de la AIF son: •Identificar y reunir agentes, investigadores e industriales obrando en el campo de la fotocatálisis. •Censar los diferentes oficios ligados a la fotocatálisis. •Listar las aplicaciones existentes o potenciales de la fotocatálisis. •Elaborar un manual profesional, referenciar productos, soluciones y sistemas fotocatalíticos. •Establecer normas y test de evaluación de sistemas fotocatalíticos a diferentes niveles, de la concepción de aplicaciones hasta las diferentes fases de industrialización. Los objetivos principales de la AIF son: •Poner en contacto organismos públicos, profesionales o científicos interesados por el desarrollo de la fotocatálisis. •Representar a los diferentes agentes, fabricantes y utilizadores de la fotocatálisis ante organismos o instancias nacionales, europeos o internacionales. •Apoyar proyectos de investigación o trabajos de interés para la fotocatálisis como por ejemplo, los que tratan aspectos eco-toxicológicos o bacteriológicos. •Firmar acuerdos con cualquier organismo público o profesional en vista a desarrollos implicando la fotocatálisis o alguno de sus aspectos. •Publicar aclaraciones en temas específicos. •Definir recomendaciones y controlar certificaciones por tipo de aplicación. La fotocatálisis La fotocatálisis es una reacción fotoquímica que convierte la energía solar en energía química en la superficie de un catalizador o sustrato, consistente en un material semiconductor que acelera la velocidad de reacción. Durante el proceso tienen lugar reacciones tanto de oxidación como de reducción. De esta forma se promueve la eliminación de la mayor parte de los contaminantes en las ciudades. D:\Documents and Settings\fraya.CERACADOM\Mis documentos\Dropbox\AIF\Promoción y marketing\fotocatalisis.jpg CON EL RESPALDO DE IMPORTANTES EMPRESAS Y MARCAS NACIONALES E INTERNACIONALES bluefuture (Breinco) Adapta Color es una empresa española dedicada exclusivamente a la fabricación de pinturas en polvo termoendurecibles. +bio-Nox es la última innovación desarrollada, se trata de una pintura que es autolimpiante y absorbe los óxidos de nitrógeno del ambiente (Nox), transformándolos en nitratos inocuos que son arrastrados por la lluvia. www.adaptacolor.com adaptacolor@adaptacolor.com - Telf. 964 467 020 bluefuture (Breinco) BREINCO se dedica a la producción e instalación de pavimentos, muros, mobiliario urbano y todo tipo de productos destinados a nuestra arquitectura y a la urbanización de nuestros espacios. Breinco apuesta por la innovación, la calidad y los niveles de excelencia en todos sus servicios al cliente, revisando y mejorando continuamente sus objetivos para satisfacer las expectativas de sus clientes y las propias. www.breincobluefuture.com breinco@breinco.com - Telf. 938 460 951 bluefuture (Breinco) www.breincobluefuture.com breinco@breinco.com - Telf. 938 460 951 Obra de Varis Llosa i Terana Airclean Port de Mataró BARCELONA España bluefuture (Breinco) www.breincobluefuture.com breinco@breinco.com - Telf. 938 460 951 Plaza Can Roses Air-clean BARCELONA España CERACASA es una empresa que desde 1984, certificada en ISO-14001 (2000), fabrica revestimientos y pavimentos cerámicos de alta calidad para usos en todo tipo de obra, nueva o rehabilitada. La amplia gama de propuestas hacen de la oferta de CERACASA una de las más completas y singulares del mercado gracias a una constante inversión en investigación e innovación. www.ceracasa.com marketing@ceracasa.com - Telf. 964 361 611 www.ceracasa.com marketing@ceracasa.com - Telf. 964 361 611 Fachada Grupo Bilbu LAROGEI BIONICTILE® Errekalde BILBAO España www.ceracasa.com marketing@ceracasa.com - Telf. 964 361 611 Fachada Polideportivo BIONICTILE® CASTELLON España FMC Foret es una industria química con centros propios de fabricación e I+D+i y con una actividad comercial que abarca a todo el mundo. OFFNOx® es un fotocatalizador propiedad de FMC Foret que pretende mejorar la actividad de los fotocatalizadores comunes, así como prolongarla a toda la vida útil del material fotocatalítico final. Las aplicaciones de OFFNOx® son múltiples y en continuo desarrollo. Cualquier material constructivo puede incluir OFFNOx® en su formulación. www.fmcforet.com offnox@fmc.com - Telf. 934 167 400 El grupo Icopal es líder mundial en sistemas de impermeabilización, fabricante de láminas asfálticas o sintéticas, y otros productos para cubiertas. Icopal es referente de calidad, prestigio e innovación. Las fábricas del grupo son ISO 14001, certificando el control y reducción de los impactos medio ambientales. La preservación medio ambiental es un objetivo marcado tanto en la misión del grupo como en la política de mejora continua de cada fábrica. www.icopal.es contact.es@icopal.com- Telf. 933 636 022 www.icopal.es contact.es@icopal.com- Telf. 933 636 022 Cubierta edificio residencial Parafor Solo GS NOx-Activ IBIZA España www.icopal.es contact.es@icopal.com- Telf. 933 636 022 Almacén Parafor Solo GS NOx-Activ Xativa VALENCIA España LAFARGE CEMENTOS es parte de una empresa multinacional dedicada a los materiales de construcción, cementos, hormigones, morteros y áridos. Desde el punto de vista de su aplicación fotocatalitica los más interesantes son los hormigones vistos y los morteros de revestimiento de fachadas. También puede incorporarse a los cementos para prefabricados, pavimentos etc. www.lafarge.com.es Isidoro.Millas@lafarge.com - Telf. 913 769 800 www.lafarge.com.es Isidoro.Millas@lafarge.com - Telf. 913 769 800 Muro de hormigón EfectO2 Fabra i Puig, Barcelona España La actividad de Probisa se estructura en cuatro áreas: Construcción y conservación de carreteras, Obras medioambientales, Fabricación de ligantes bituminosos (emulsiones y betunes modificados) y producción de áridos. El objetivo de la entidad es ser referente nacional en estas áreas, desarrollando técnicas y materiales que aporten al sector y a los usuarios mayor comodidad y seguridad en la circulación, disminución en la contaminación acústica y de polución. www.probisa.com buzon@probisa.com - Telf. 917 082 954 Zeus Química es una compañía de distribución y representación de especialidades químicas destinadas a diversos sectores. Zeus Química representa en España y Portugal a KRONOS, productor de fotocatalizadores de TiO2 KRONOClean que pueden ser aplicados en pinturas, recubrimientos para fachadas y cubiertas, pavimentos para suelos, recubrimientos fotoactivos textiles, tratamiento de aguas residuales, síntesis química, y otras aplicaciones. www.zeusquimica.com green@zeusquimica.com - Telf. 932 402 222 CENTROS TECNOLÓGICOS Y DE INVESTIGACIÓN ASOCIADOS A LA A.I.F. La Asociación Ibérica de la Fotocatálisis cuenta con nuevos socios científicos de gran valor local e internacional que aportan sus importantes conocimientos en el campo de la fotocatálisis, en el de la nanotecnología y en la investigación en general : •Instituto de Tecnología Química de la Universidad Politécnica ITQ-UPV de Valencia. •Centro de investigación aplicada Tecnalia de Bilbao. •Eptisa, Compañía Internacional de Ingeniería, Arquitectura, Tecnología y Control de Calidad de Madrid. •Instituto Tecnológico de la Construcción AIDICO de Valencia. •Centro Tecnológico CARTIF de Valladolid. www.itq.upv-csic.es itq@itq.upv.es - Telf. 963 390 093 www.tecnalia.com tecnalia@tecnalia.com - Telf. 902 760 000 www.aidico.es aidico@aidico.com- Telf. 961 318 278 www.cartif.es olgpri@cartif.es- Telf. 983 546 504 www.eptisa.com eptisa@eptisa.com- Telf. 915 949 500 ESTIMACIÓN DEL IMPACTO POSITIVO DE LA «ISLA FOTOCATÁLITICA» EN LA REDUCCION DE ÓXIDOS DE NITRÓGENO NOx Ejemplo sobre un grupo de edificios en el «Eixample» de Barcelona Calle con Revestimiento Noxer® de: 525 ml de calle por 20 m de ancho = 10.500 m² de Noxer® Destrucción de 212 Kg. de NOx al año. *Valor de destrucción de NOx por m² de material según ensayos ISO 22197-1, extrapolados a la superficie de ejemplo, con 2.600 horas de luz solar al año (valores de la ciudad de Barcelona). Patio interior con adoquines con bluefuture (Breinco) 3.600 m² de pavimento Destrucción de 70 Kg. de NOx al año. *Valor de destrucción de NOx por m² de material según ensayos ISO 22197-1, extrapolados a la superficie de ejemplo, con 2.600 horas de luz solar al año (valores de la ciudad de Barcelona). Cubiertas con NoxActiv© de Superficie 12.600 m2 – patio interior = 9.000 m² de NoxActiv© en cubiertas Destrucción de 39 Kg. de NOx al año. *Valor de destrucción de NOx por m² de material según ensayos ISO 22197-1, extrapolados a la superficie de ejemplo, con 2.600 horas de luz solar al año (valores de la ciudad de Barcelona). Fachadas cerámica con BIONICTILE® de 427 ml de fachada por 25 m de alto = 10.675 m² de BIONICTILE® Destrucción de 13 Kg. de NOx al año. +Reducción de un 72% de HNO3 +Reducción de un 20% de O3 *Valor de destrucción de NOx por m² de material según ensayos ISO 22197-1, extrapolados a la superficie de ejemplo, con 2.600 horas de luz solar al año (valores de la ciudad de Barcelona). Estimación del impacto de la Isla fotocatálitica Con la suma de todos los productos fotocatalíticos, el grupo de edificios reducirá (destruirá) aproximadamente 330 Kilos de óxidos de nitrógeno (NOx) al año. 330 kilos de NOx anuales equivalen a limpiar más de 8.350 millones de m3 de aire* *A una concentración de 40 microgramos de NOx por m3 (máximo autorizado por la UE). Más de 1.237.000 personas podrían respirar* anualmente aire libre de NOx. Aire descontaminado por un solo grupo de edificios fotocatalítico. *Una persona sana respira aproximadamente 6.750 m³ de aire al año. Estimación del impacto de la Isla fotocatálitica Un coche diesel con clasificación “Euro 5” produce 180 mg de NOx al Km (un coche gasolina 60 mg/km). *Recorrido medio diario en cuidad: 15 km al día. Un solo grupo de edificios fotocatalítico es capaz de tratar la contaminación por NOx que emite el trafico de más de 335 coches diesel al año ó 1.004 coches gasolina/año. 180 mg NOx/km x 15 Km/coche/dia x 365 dias / año = 985500 mg NOx/(coche/año) 0.9855 Kg NOx que emite un coche al año Disponibles fichas informativas, certificados e imágenes de cada uno de los productos y empresas de la AIF. Disponibles PDFs en web de AIF. Disponible WEB con toda la información de cada uno de los productos y empresas de la AIF. Productos, fichas, empresas y contacto con fabricantes o asociación en un solo web www.fotocatalisis.org La AIF (Asociación Ibérica de Fotocatálisis) es miembro de la Asociación Europea de Fotocatálisis. Ejemplo producto fotocatalítico video BIONICTILE® El 50% de la población mundial vive en ciudades… …se proyecta que en el 2040 el 75% de la población mundial vivirá en grandes ciudades. Actualmente circulan 600 millones de coches... …se calcula que en el 2020 habrán 1200 millones de vehículos en todo el mundo. Gracias por su atención. Para más información Telf. 933 636 022 contacto@fotocatalisis.org www.fotocatalisis.org Case Study - Proyectos con air-clean® en Europa Plaza Can Roses, Barcelona, Agosto 2010 2800 m2 pavimento llosa vulcano air-clean® Eliminación 4,42 mg NOx/m2h bajo condiciones de ensayo S/ISO 22197-1 Puerto de Mataró, Barcelona, Abril 2011 5400 m2 pavimento llosa vulcano air-clean® Eliminación NOx 4,46 mg/m2 bajo condiciones de ensayo S/ISO22197-1 CAR Sant Cugat, Barcelona, Diciembre 2011 1500 m2 pavimento llosa vulcano air-clean® Eliminación 4,44mg NOx/m2h bajo condiciones de ensayo S/ISO 22197-1 Gracias por su atención