تصفیه هوای آلوده تونل‌ با نور بتن

به گزارش گروه دانش و فناوری، ترافیک یکی از بزرگترین منابع آلودگی هوا است، اما اگر همان جاده‌هایی که در آن تردد می‌شود بتوانند به پاکسازی هوا کمک کند، عالی خواهد بود.

اکنون مهندسان در کره جنوبی نشان داده‌اند که بتن فوتوکاتالیستی می‌تواند به کاهش آلودگی در تونل‌ها کمک کند.

در حالی که ما باید هرچه زودتر به وسایل نقلیه سبزتر روی بیاوریم، هنوز چند دهه طول می‌کشد تا این اتفاق کاملا به وقوع بپیوندد. در این میان، یافتن راه‌های دیگری برای جلوگیری از آلودگی هوا مهم است، پس چرا برای کمک به سراغ رایج‌ترین مصالح ساختمانی در جهان نرویم؟

دانشمندان بتنی ساخته‌اند که می‌تواند برخی از مواد مضر موجود در هوای اطراف را به محصولات بی‌ضرر تبدیل کند.

این بتن‌ها تصفیه ‌کننده هوا به پوششی از تیتانیوم دی اکسید متکی هستند که به نور خورشید واکنش نشان می‌دهد و مولکول‌هایی به نام گونه‌های اکسیژن فعال(ROS) تولید می‌کند. این مولکول‌ها دارای قدرت اکسید کنندگی قوی هستند که آلاینده‌های هوا مانند ترکیبات آلی فرار(VOCs)، اکسیدهای نیتروژن، اکسیدهای گوگرد و آمونیاک را تجزیه می‌کند و از تشکیل ریزذرات جلوگیری می‌کند.

پژوهشگران موسسه مهندسی عمران و فناوری ساختمان کره(KICT) در مطالعه جدید خود، این نوع بتن فتوکاتالیستی را توسعه داده‌اند و آن را در یک تونل که آلودگی اغلب به دلیل گردش ضعیف هوا بیشتر است، آزمایش کرده‌اند. بنابراین چراغ‌هایی در امتداد دیوارهای این تونل نصب شدند تا واکنش‌های قابل فعال‌ شدن با نور در بتن را تقویت کنند.

این گروه پژوهشی دریافت که با این بتن، سطح اکسیدهای نیتروژن طی ۲۴ ساعت در تونل حدود ۱۸ درصد کاهش یافت و محصولات نهایی این واکنش‌ها نمک‌هایی بودند که تا حدی از محتوای کلسیم در بتن به وجود آمدند. این نمک‌ها به سرعت توسط باران شسته شدند.

بهتر از آن، این گروه پژوهشی می‌گوید که این فرآیند می‌تواند به بتن فوتوکاتالیستی اجازه دهد تا به طور نامحدود و بدون نیاز به تعمیر و نگهداری اضافی فراتر از بتن معمولی عمل کند.

این گروه قصد دارد به پژوهش در مورد این فناوری ادامه دهد تا به تجاری‌سازی آن کمک کند و امیدوار است اثربخشی آن را بهبود بخشد.

نمونه‌های دیگری از این بتن توانسته‌اند سطح اکسید نیتروژن را تا ۴۵ درصد یا حتی ۷۰ درصد در صورت همراه شدن با گرافن کاهش دهند.

دکتر جونگ وون کوارک، سرپرست این پروژه گفت: فناوری ساخت و ساز با استفاده از فوتوکاتالیست‌ها می‌تواند تأثیری فوری بر کاهش ریزذرات در محیط زندگی داشته باشد. ما قصد داریم یک سیستم همکاری با دولت‌های محلی و شرکت‌های عمومی ایجاد کنیم تا آزمایش‌ها را به سایر مناطق گسترش دهیم و در نهایت به تجاری‌سازی و توزیع آن دست یابیم.

این مطالعه در مجله KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research منتشر شده است.

انتهای پیام