Medio Ambiente

Según la Organización Mundial de la Salud (OMS) anualmente se producen 7 millones de muertes prematuras relacionadas con la contaminación del aire. Además, cerca del 90% de las regiones en el mundo han mostrado tener estándares de calidad del aire por debajo de los indicados por la OMS.

Los principales contaminantes en el aire son los óxidos de nitrógeno, NOx, compuestos orgánicos volátiles, VOCs, como formaldehido, etileno o tolueno y las partículas en suspensión, PM. Estos contaminantes se encuentran en muy bajas concentraciones (en el entorno a partes por billón, ppb), por lo que son imperceptibles para nuestros sentidos. Sin embargo, una continua exposición a largo plazo supone efectos severos en la salud.

La contaminación del aire causa 7 millones de muertes prematuras cada año, según la OMS, y el 90% de las regiones del mundo no cumplen los estándares de calidad del aire

Por otro lado, el cambio climático y el calentamiento global son dos evidencias relacionadas con el aumento de la concentración de CO2 en la atmósfera. Según el IPCC, la concentración de CO2 aumentará hasta 570 ppm en el aire, lo que supondrá un aumento de la temperatura de 3.2 ºC si no se aplican medidas.

El proyecto DACCO2, liderado por el grupo de investigación de Descarbonización de AIMPLAS, está abordando de manera conjunta ambos problemas.  El proyecto se centra en el desarrollo de materiales híbridos para la descontaminación del aire a la vez que retiene el CO2 para evitar su emisión a la atmósfera.

Materiales fotocatalíticos y capturadores de CO2

Dentro de las diferentes tecnologías existentes para mejorar la calidad del aire, la fotocatálisis ha ido creciendo en interés por su capacidad oxidativa de contaminantes a partir de luz solar. Entre sus ventajas, se destaca un bajo mantenimiento del material y una activación mediante energía renovable. Por otro lado, estos materiales son altamente estables, lo que permite su empleo hasta largos periodos de tiempo. No obstante, estos materiales carecen de una alta superficie específica, lo que es necesario para ser capaz de almacenar CO2. En este caso, combinar los fotocatalizadores con materiales altamente porosos y abundantes como las zeolitas produce un material híbrido con alta actividad tanto de captura y degradación de contaminantes.

Además, en DACCO2 se estudia la síntesis de este material tanto por métodos convencionales de síntesis química como mediante rutas alternativas más sostenibles como es la mecanoquímica, la cual elimina el consumo de disolventes, reduce el tiempo de síntesis y, por tanto, el consumo energético.

DACCO2 nace de la necesidad de mejorar la calidad del aire en entornos urbanos

El 70% de la concentración los contaminantes en aire se encuentran en los núcleos urbanos. Es por eso por lo que DACCO2 busca emplear los materiales en estas zonas. En el proyecto se tienen en cuenta tanto escenarios exteriores (outdoor) como interiores (indoor). En este último caso, la mejor forma de fijar estos materiales para su actividad es a través de su incorporación en las superficies de inmuebles como paredes o techos, mientras que en outdoor se pueden fijar en fachadas, adoquines, asfalto, etc.

El 70% de los contaminantes atmosféricos se concentran en áreas urbanas, lo que convierte a las ciudades en escenarios prioritarios para la aplicación de tecnologías como DACCO2

En DACCO2 se apuesta por un recubrimiento que se pueda incorporar en diferentes superficies, como toldos o lonas. Además, dentro del marco del proyecto se busca el desarrollo de una pintura que pueda ser aplicada tanto en el sector textil como en otros, con el objetivo de fomentar la creación de las denominadas ciudades inteligentes. Para ello, el proyecto cuenta con la participación de empresas colaboradoras —Laurentia Technologies, Al-Farben y Grupo CostaBlanca HTS—, con amplia experiencia tanto en la fabricación de productos finales de mobiliario, como en el desarrollo de componentes destinados a su incorporación. Su aportación resulta esencial para definir los requisitos de fabricación de los distintos productos finales que integrarán el recubrimiento, además de impulsar las actividades de I+D de las empresas participantes e identificar nuevas necesidades en este ámbito.

De la necesidad al producto: ¿Cómo se hace un recubrimiento que mejora la calidad del aire?

Han sido varias las propuestas que se han llevado a cabo sobre materiales capaces de adsorber contaminantes, pero pocos para su degradación. Sin embargo, en DACCO2 se ha apostado para elaborar un material híbrido que capture y degrade los contaminantes, mejorando así la calidad del aire. Para garantizar un recubrimiento de calidad, el proyecto ha incluido varios ensayos para evaluar la eficiencia de los materiales empleados, así como la adsorción de contaminantes presentes en los entornos urbanos, y también para medir las capacidades del material en cuanto a porosidad y superficie, y la actividad fotocatalítica mediante análisis basados en las normas ISO-22197-1-2016 e ISO-10678:2010.

Además, este proyecto ha realizado estudios sobre la presencia de contaminantes en varios entornos reales, para así poder tener un valor exacto de los niveles de contaminación en las urbes valencianas.

Descontaminar sin emisiones

Si se consigue una oxidación completa, los únicos residuos que emite un recubrimiento fotocatalítico que descontamina es dióxido de carbono y agua. Como bien sabemos, el CO2 ha pasado a ser un gas perjudicial no para el ser humano, sino para el medio ambiente ya que favorece el efecto invernadero en nuestra atmósfera, incentivando el calentamiento global y al cambio climático.

Los recubrimientos fotocatalíticos de DACCO2 logran descontaminar sin generar emisiones, liberando únicamente vapor de agua como residuo final

Otra ventaja de incorporar un material que también captura el CO2 es que, como resultado final, el único residuo que se genera es vapor de agua. De esta forma, se purifica el aire de una manera más sostenible que con sistemas convencionales que son más costosos y energéticamente mas demandantes.

Este proyecto cuenta con el respaldo económico del Instituto Valenciano de Competitividad e Innovación (IVACE+I) mediante su programa de ayudas dirigidas a centros tecnológicos de la Comunitat Valenciana y la financiación de la Unión Europea en el marco del programa Comunitat Valenciana FEDER para el periodo 2021-2027.