Nově vyvinutý beton by mohl pomoci vyčistit vzduch

Foto: Foundry/Pixabay

Kvalitu ovzduší ve městech ovlivňuje především silniční doprava. Nebezpečné oxidy dusíku a pevné částice se do ovzduší dostávají z výfuků automobilů. Korejští vědci však našli řešení, které může pomoci vyčistit městské ovzduší, píše WP Tech. Je jím překvapivě beton, respektive určitý druh betonu.

Beton, který má schopnost čistit vzduch, není novým vynálezem. Byl představen již před několika lety. S čím však přišli vědci v Jižní Koreji, je speciální nátěr z oxidu titaničitého, který dokáže výrazně zlepšit kvalitu ovzduší.

Povlak na betonu

Tým inženýrů z Korejského institutu stavebního inženýrství a stavebních technologií (KICT) se rozhodl vytvořit fotokatalytický beton, jehož schopnost čistit vzduch od znečišťujících látek by byla založena na jeho vnější vrstvě. Tato vrstva byla vyrobena z oxidu titaničitého. Doposud již byly vyzkoušeny různé metody jeho aplikace.

V prvním pokusu bylo vyzkoušeno přidání roztoku obsahujícího oxid titaničitý do již naředěného cementu. Konečný výsledek však nebyl uspokojivý, protože to mělo negativní vliv na soudržnost tohoto materiálu. Při dalším pokusu byl použit předem upravený prach s oxidem titaničitým, který byl poté přidán do cementu, s nímž byl právě smíchán. Tentokrát se podařilo získat materiál s o něco nižší pórovitostí než při předchozím pokusu, což však směs stále oslabovalo.

Potřetí se inženýři rozhodli nanést vrstvu oxidu titaničitého přímo na beton pomocí spreje. Toto řešení nejenže nemělo nepříznivý vliv na pórovitost betonu, ale skutečně jej posílilo. A navíc umožnilo aplikovanému oxidu titaničitému přímo interagovat se vzdušnými nečistotami.

Jak může oxid titaničitý čistit vzduch?

Výše zmíněná vrstva oxidu titaničitého se „aktivuje“ slunečním světlem. V tomto okamžiku začne produkovat reaktivní formy kyslíku (ROS). Ty pak reagují se znečišťujícími látkami přítomnými ve vzduchu. To se týká například amoniaku nebo oxidů dusíku, které vypouštějí automobily. Tyto sloučeniny se rozkládají na chemické sloučeniny, které pro nás již nejsou škodlivé.

Korejští inženýři testovali svůj vylepšený beton v praxi. Umístili jej do silničního tunelu, kde bylo zapnuto umělé světlo, které aktivovalo vrchní vrstvu. Vylepšený beton pak nechali v tunelu 24 hodin. Po uplynutí této doby byla testována hladina škodlivin v ovzduší a ukázalo se, že v ovzduší je až o 18 % méně oxidů dusíku než před testem. A připomeňme, že například v tunelech, kterými projíždějí automobily, je vzduch kvůli přítomnosti výfukových plynů až tisíckrát více znečištěný než vzduch mimo tunel.

Nový typ betonu přeměnil oxidy dusíku na formu soli, kterou by v přírodních podmínkách mohl jednoduše odplavit déšť. V samotném tunelu se ovšem musela odstraňovat ručně.

Dalším krokem Korejců bude pokusit se zvýšit účinnost jimi vyvinuté vrstvy. Doufají totiž, že ji budou moci uvést na trh. Pokud by se takový vynález stal široce dostupným, mohl by výrazně změnit kvalitu ovzduší v mnoha městech, která se v současnosti s tímto problémem potýkají.

Popis a výsledky studie vyšly v časopise KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research (DOI: 10.12652/Ksce.2022.42.2.0163).

Zdroj: IFLScience