En los últimos años, los conocidos como materiales fotocatalíticos han ido ganando gran relevancia en el sector de la construcción debido a esas propiedades únicas que tienen. Son materiales inteligentes, que permiten mejorar la calidad del aire, reducir la contaminación y, además, prolongar la vida útil de las estructuras. ¿Cómo?, te preguntarás. Justo eso es lo que te vamos a contar hoy aquí, así que sigue leyendo en caso de que te interese. Porque la conocida como arquitectura verde ha llegado para quedarse, y estos materiales son imprescindibles.
Contenidos
¿Qué son los materiales fotocatalíticos y cómo funcionan?
Los materiales fotocatalíticos son aquellos que, al ser expuestos a la luz, desencadenan algunas reacciones químicas. Estas son capaces de descomponer las sustancias tanto orgánicas como inorgánicas que están presentes en el aire y en las superficies. Es un proceso que se conoce como fotocatálisis, y que ocurre gracias a la presencia de un catalizador, normalmente dóxido de titanio. Este absorbe la energía lumínica y la usa para oxidar y descomponer contaminantes, como óxidos de nitrógeno, compuestos orgánicos volátiles y partículas de hollín.
El funcionamiento de estos materiales, que tan famosos se están haciendo por la eficiencia energética que traen consigo, se basa en los siguientes pasos:
- Absorción de la luz. El dóxido de titanio, al recibir la luz ultravioleta o la luz visible, es capaz de generar electrones y huecos de carga positiva.
- Generación de radicales libres. Los electrones y huecos van interactuando con el oxígeno y con el vapor de agua del aire, y es así como forman radicales libres reactivos.
- Oxidación de contaminantes. Los radicales libres que hemos señalado oxidan las moléculas de los contaminantes, transformándolas en compuestos inocuos, como dióxido de carbono o agua.
Este proceso se va repitiendo de manera continua mientras que ese material esté expuesto a la luz. De esta manera, le permite mantener sus propiedades descontaminantes durante largos periodos de tiempo sin necesidad de que haga falta un mantenimiento especial.
Tipos de materiales fotocatalíticos
Todos estos materiales fotocatalíticos se clasifican según el tipo de catalizador usado, así como su forma de aplicación. Algunos de los más comunes son:
- Dóxido de titanio. Es el más usado en el urbanismo sostenible, debido a su alta eficiencia, su estabilidad química y su bajo costo. Se encuentra disponible en formas cristalinas, y las más comunes son anatasa y rutilo. La primera es la más eficaz para todas estas aplicaciones fotocatalíticas, puesto que es la que tiene mayor capacidad de generar radicales libres.
- Óxido de zinc. Es un material con más o menos las mismas propiedades fotocatalíticas que el anterior, pero con la ventaja de absorber una mayor proporción de luz visible. No obstante, tiene menor estabilidad química, lo que hace que sus aplicaciones sean más reducidas.
- Óxido de tungsteno. Destaca por tener una gran capacidad para absorber la luz visible, lo que hace que sea adecuado para aplicaciones en condiciones donde la iluminación natural es baja. Además, es bastante resistente a los ácidos.
En ocasiones, también se desarrollan materiales compuestos y catalizadores dopados con metales como plata, cobre o hierro. Estos materiales están diseñados específicamente para ser capaces de activar la fotocatálisis incluso con luz visible, aumentando así su eficiencia en entornos urbanos.
Hormigón fotocatalítico: una revolución en la construcción sostenible
El hormigón fotocatalítico es uno de los avances más significativos en el campo de los materiales de construcción inteligentes. Este material combina las propiedades tradicionales del hormigón con la capacidad de descomponer contaminantes mediante la fotocatálisis, lo que lo convierte en una opción ideal para proyectos de construcción sostenible. Al incorporar dióxido de titanio en su composición, el hormigón fotocatalítico no solo mantiene su resistencia y durabilidad, sino que también adquiere la capacidad de purificar el aire y reducir la contaminación ambiental.
Una de las aplicaciones más destacadas del hormigón fotocatalítico es en la construcción de pavimentos y fachadas. En las ciudades, donde la contaminación del aire es un problema creciente, este material puede ayudar a reducir los niveles de óxidos de nitrógeno y otros contaminantes. Además, su capacidad para descomponer la suciedad orgánica hace que las superficies se mantengan más limpias por más tiempo, reduciendo la necesidad de limpieza y mantenimiento. Esto no solo tiene un impacto positivo en el medio ambiente, sino que también representa un ahorro significativo en costos de mantenimiento a largo plazo.
El uso de hormigón fotocatalítico también contribuye a la creación de entornos urbanos más saludables y sostenibles. Al mejorar la calidad del aire y reducir la acumulación de contaminantes, este material ayuda a mitigar los efectos negativos de la contaminación en la salud humana. Además, su durabilidad y bajo mantenimiento lo convierten en una opción ideal para proyectos de infraestructura a gran escala, como carreteras, puentes y túneles. En resumen, el hormigón fotocatalítico no solo es una solución innovadora para los desafíos ambientales actuales, sino también un paso hacia un futuro más sostenible en la construcción.
Aplicaciones de los materiales fotocatalíticos en la construcción
Los materiales fotocatalíticos han revolucionado diversos ámbitos de la construcción, y cuentan con distintas aplicaciones. Las más destacadas son:
- Recubrimientos fotocatalíticos de fachadas. No solo ayudan a reducir la acumulación de suciedad y eliminar contaminantes atmosféricos, sino que también mejoran la estética de las construcciones. ¡E incluso es capaz de prolongar la vida útil de los materiales! Porque hace que se reduzcan notablemente los costos de mantenimiento.
- Pavimentos urbanos. En carreteras y aceras, ayuda a reducir la concentración de óxidos de nitrógeno en el aire. De esta forma, ayuda a mejorar la calidad del aire en entornos urbanos. Por ahora, solo hay proyectos piloto en algunas ciudades.
- Cristales que se limpian por sí solos. Los cristales que han sido tratados con dóxido de titanio son capaces de descomponer la suciedad orgánica, y facilitan que el agua de lluvia arrastre todas las partículas. De esta manera, las ventanas duran limpias mucho más tiempo.
- Interiores mucho más saludables. Los recubrimientos fotocatalíticos eliminan todos esos compuestos orgánicos volátiles y bacterias, mejorando así la calidad del aire.
- Infraestructuras de transporte. Como túneles o estaciones de metro, donde reducen la concentración de contaminantes.
Beneficios para la sostenibilidad
La incorporación de estos materiales en la construcción nos ofrece numerosos beneficios que contribuyen tanto a la sostenibilidad ambiental como a la económica. Es apostar por los edificios ecológicos, que poco a poco acabarán por ser la norma de la construcción del futuro.
- En primer lugar, ayudan a mejorar la calidad del aire. Esta es una de las grandes preocupaciones actuales, puesto que la contaminación es una de las causas del empeoramiento de la salud respiratoria de la población.
- Además, ayuda a reducir los costos de mantenimiento de una gran cantidad de edificios y de superficies exteriores.
- Por si esto no fuera suficiente, también ayuda a prevenir la degradación que estos contaminantes y microorganismos traen consigo. Esto hace que la vida útil de las infraestructuras acabe por prolongarse aún más.
- Contribuyen a la eficiencia energética. Un ejemplo claro de esto es que, al tener mejores fachadas y las ventanas más limpias, se mejora la reflectividad y la transmisión de la luz natural. Y esto reduce el uso de iluminación artificial y el consumo de energía.
- Más allá de eso, debes saber que se aboga por la sostenibilidad urbana en general. Los entornos son más limpios, más saludables, y esto también tiene un impacto ambiental positivo.
Son una solución innovadora, sostenible, y que encaja a la perfección con los desafíos medioambientales que tenemos ahora mismo. Además, tienen dos puntos fuertes: la durabilidad y el bajo mantenimiento. Son, sin duda, el pilar fundamental para el desarrollo de ciudades más sostenibles y resilientes.
