En el mundo de la infraestructura vial, uno de los principales desafíos en la gestión de túneles subterráneos es el tratar con la calidad del aire en su interior. La circulación deficiente de aire puede llevar a niveles más altos de contaminantes, lo que plantea una preocupación ambiental y de salud pública. Sin embargo, investigadores del Korea Institute of Civil Engineering and Building Technology (KICT) están abordando esta cuestión de manera innovadora, desarrollando un tipo de asfalto fotocatalítico que promete mejorar significativamente la calidad del aire en estos entornos.
La forma más efectiva de mejorar la calidad del aire interior en estas infraestructuras viarias es eliminar preventivamente las partículas finas precursoras generadas por los gases de escape de los automóviles. Por ello, la aplicación de materiales de construcción que hacen uso de fotocatalizadores con capacidad de eliminar sustancias nocivas ha estado recientemente en el punto de mira como solución a la contaminación por partículas finas.
La tecnología en cuestión hace uso de un proceso llamado fotocatálisis, donde ciertos materiales semiconductores pueden descomponer contaminantes mediante una reacción catalítica inducida por la luz. Este proceso da como resultado especies reactivas de oxígeno con un poder oxidante considerable, las cuales transforman los precursores de las partículas finas (óxido de nitrógeno, óxido de azufre, entre otros) en sustancias inofensivas. Este enfoque, que combina química y luz, abre la puerta a soluciones prometedoras para la lucha contra la contaminación del aire.
El grupo de investigación «Green Construction by Photocatalyst Research Group» del KICT ha logrado desarrollar un hormigón fotocatalítico capaz de reducir la generación de partículas finas al aprovechar el poder oxidante generado por el proceso de fotocatálisis.
Un obstáculo importante en la adopción de esta tecnología es su coste de producción. A pesar de los notables beneficios en la eliminación de sustancias tóxicas del aire, los fotocatalizadores no se han integrado fácilmente en los materiales de construcción debido a su alto coste de manufactura.
Sin embargo, el Grupo de Investigación corenao ha estado trabajando para superar este obstáculo, desarrollando tecnologías clave para la producción masiva y económica de fotocatalizadores a partir de lodos de aguas residuales. Con el apoyo del Ministerio de Tierra, Infraestructura y Transporte de Corea, este enfoque ha dado sus frutos al lograr la viabilidad técnica y económica de los materiales de construcción fotocatalíticos.
Un hito importante de la investigación, fue la aplicación de prueba realizada en el túnel subterráneo Banpo en Seúl, en mayo de 2023 . Esta aplicación buscaba verificar la efectividad de los hallazgos de investigación en un entorno real. Los resultados fueron impresionantes, mostrando una reducción aproximada del 18% en los niveles de concentración de óxidos de nitrógeno (NOx) en un período de 24 horas.
Un detalle clave fue la instalación de una fuente de luz artificial en el túnel, permitiendo que la función fotocatalítica continuara funcionando incluso en ausencia de luz solar directa. Además, se observó que los productos resultantes de la degradación fotocatalítica, que se convierten en sales debido al contenido de calcio en el concreto fotocatalítico, fueron efectivamente eliminados por la lluvia. Esto asegura que la función fotocatalítica perdure en el tiempo sin necesidad de mantenimiento.
El Dr. Jong-Won Kwark, líder de la investigación, compartió su perspectiva: «La tecnología de construcción que utiliza fotocatalizadores puede tener un efecto inmediato en la reducción de partículas finas en el entorno de vida del país. Planeamos establecer un sistema de cooperación con gobiernos locales y corporaciones públicas para expandir las demostraciones de prueba a otros lugares, con el objetivo de lograr la comercialización y distribución con efectos prácticos».
En resumen, la tecnología de hormigón fotocatalítico podría tener un impacto profundo en la calidad del aire de nuestras ciudades. Al combinar la ciencia de la fotocatálisis con la infraestructura vial, los investigadores están allanando el camino hacia un aire más limpio y saludable en nuestros entornos urbanos.
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