Fotocatalisi per la riqualificazione sostenibile in Spagna

A Barcellona, il team Sanzpont Arquitectura ha voluto testare una nuova idea per pulire l’aria urbana: utilizzare la fotocatalisi per convertire sostanze inquinanti e tossiche in elementi innocui. Come? Rivestendo l’edificio Diagonal 525 con una facciata fotocatalitica, così da ottenere la certificazione LEED Gold .

Efficienza ecologica degli edifici

Il Diagonal 525 è un edificio di circa cinquant’anni, uno dei tanti presenti nella città di Barcellona. Proprio per questo il gruppo multinazionale Naturgy Group lo ha scelto come sede, incaricando Sanzpont di renderlo un simbolo della riqualificazione edilizia.

Per farlo, il team spagnolo ha riqualificato l’edificio con una nuova facciata catalitica: alte finestre a tutta altezza realizzate con tecnologia krion. Il krion è un composto di minerali naturali e resine acriliche in grado di sfruttare il processo naturale della fotocatalisi. Inizialmente, il krion era usato in piccole quantità come rivestimento degli edifici così da fornirgli maggiore resistenza ad ambienti estremi. Solo di recente è stato scoperto il suo pieno potenziale con la fotocatalisi.

Per raggiungere la massima efficienza energetica, il team ha analizzato il clima della zona nel corso di tutto l’anno. Le ricerche hanno consentito di:

• aggiungere una copertura a verde pensile così da ottimizzare l’isolamento termico
• di orientare i pannelli fotovoltaici nella direzione più favorevole
• di scegliere la facciata fotocatalitica per una migliore qualità dell’aria

Oltre all’azione attiva della facciata, l’involucro esterno sfrutta al massimo l’illuminazione naturale, senza causare surriscaldamento durante i mesi estivi. La facciada rivolta a sud contiene delle lamelle fotovoltaiche così da alimentare 1562 punti luce per 4 ore al giorno.

Fotocatalisi: come funziona?

La fotocatalisi è un fenomeno naturale in cui un catalizzatore sensibile alla luce (fotocatalizzatore) modifica la velocità di una reazione chimica.

I fotocatalizzatori sono principalmente materiali semiconduttori (quindi composti metallisi come l’ossido di zinco, biossido di titanio, ecc…). Quando il cristallo del semiconduttore viene irradiato, l’elettrone di una banda di valenza assorbe energia dal fotone e passa alla banda di conduzione. Si crea così una coppia elettrone-lacuna.

Gli elettroni e le lacune si spostano così verso la superfice andando così a reagire con le specie chimiche presenti.

I prodotti che si formano sono principalmente radicali liberi che in genere reagiscono con altre sostanze presenti nell’aria, tra qui agenti inquinanti. Le sostanze inquinanti coinvolte sono principalmente polveri sottili (PM 10), benzene, ossidi di azoto e monossido di carbonio.

La fotocatalisi in pratica accelera i processi di ossidazione che già esistono in natura. Favorisce una decomposizione rapida degli inquinanti di diversa natura sfruttando luce UV e l’umidità dell’aria.

La fotocatalisi inoltre può essere impiegata per produrre idrogeno tramite scissione dall’acqua. Il problema è che la produzione è molto limitata e richiedono materiali particolarmente rari, tra cui Gallio e Indio.

Il murale mangia smog più grande di Europa… a Roma

Nel 2018, l’organizzazione no-profit Yourban 2030 ha commissionato Hunting Pollution: un murales di 1000 metri quadri in grado di ripulire l’aria come farebbero 30 alberi. L’artista è Federico Massa (meglio noto come Iena Cruz), famoso per aver realizzato progetti simili in città come New York, Miami e Barcellona.

La vernice di questo murales è stata realizzata da una start up italiana. Advanced Materials, con biossido di titanio. Quindi sfrutta la fotocatalisi per neutralizzare gli agenti inquinanti. Questa soluzione inoltre riduce i costi del condizionamento 50%: la vernice riflette le radiazioni solari a infrarossi, limitando il passaggio di calore. In questo modo in estate gli ambienti interni sono più freschi in maniera naturale, con conseguente risparmio di energia elettrica.

I risultati ottenuti dalla start up sono sorprendenti: 100 metri quadri eliminano lo smog di 12 auto. Per questo motivo l’azienda ha ottenuto nel 2020 i fondi del progetto Horizon 2020 dell’UE.