Cosa sono i materiali fotocatalitici, scopriamo a cosa servono e come funzionano

I materiali fotocatalitici sono il risultato di studi e ricerche in ambito edile per combattere l’inquinamento atmosferico. Si tratta di materiali di rivestimento che permettono di diminuire il livello di inquinamento presente nell’atmosfera, migliorando di conseguenza la qualità dell’aria che respiriamo.
Vediamo nello specifico cosa sono questi materiali e come funzionano.

Cosa sono i materiali fotocatalitici

Nell’ottica dell’abitare sostenibile, e con l’obiettivo di combattere l’inquinamento esterno ed interno, sempre più aziende stanno investendo nella produzione dei rivestimenti realizzati in materiali fotocatalitici. Le proprietà di questi materiali sono legate all’impiego di sostanze semiconduttrici, come il biossido di titanio (TiO2), in grado di “catturare” gli agenti inquinanti atmosferici – sia organici che inorganici – e di fagocitarli grazie all’esposizione alla luce del sole. Una volta che tali sostanze inquinanti sono state degradate, possono poi essere eliminate dall’acqua piovana.

Questi innovativi materiali edili dovrebbero dare un importante contributo nel processo di riduzione dei livelli di smog e di varie sostanze tossiche diffuse nell’atmosfera.

Cos’è il fenomeno della fotocatalisi

Le proprietà dei materiali fotocatalitici sono dovute al processo della fotocatalisi, che purifica l’aria tramite l’azione dei raggi solari e del biossido di titanio.

Il processo fotocatalitico è del tutto simile a quello della fotosintesi. Nella fotosintesi, la clorofilla cattura la luce del sole e la utilizza per trasformare l’acqua e l’anidride carbonica in ossigeno e glucosio.

Nella fotocatalisi, il diossido di titanio fotocatalitico, attraverso i raggi ultravioletti e la produzione di ossigeno attivo, trasforma le sostanze inquinanti, come monossido e biossido di azoto, in sali inorganici innocui ed eco-compatibili, come ioni di nitrato, nitrati di sodio e carbonati di sodio.

Tali sostanze generate, oltre ad essere innocue, sono solubili in acqua. Possono quindi essere semplicemente rimosse con acqua e utilizzando normali procedure di pulizia.

Quali sono i rivestimenti in materiali fotocatalitici

I prodotti realizzati con materiali fotocatalitici sta registrato una costante crescita soprattutto nel settore dell’edilizia. Nello specifico, vengono sempre più impiegati:

• vernici fotocatalitiche, da applicare su pareti, piastrelle e facciate di palazzi
• cemento fotocatalitico
• tegole fotocatalitiche, che catturano le particelle inquinanti presenti nell’aria e le trasformano in sali non tossici, poi rimossi dall’azione dell’acqua piovana
• mattoni fotocatalitici

Intonaci, malte, piastrelle e tutti i rivestimenti fotocatalitici, creano superfici attive che sono antibatteriche e autopulenti.

Le proprietà dei rivestimenti in materiali fotocatalitici

Il processo della fotocatalisi conferisce ai materiali numerose proprietà.

• Purificazione dell’aria, tramite il meccanismo “mangia smog”
• Pulizia automatica quando piove
• Riduzione delle sostanze inquinanti
• Autopulente (con la pioggia) e antisporcamento
• Sterilizzazione
• Azione deodorante
• Idrofilia
• Antiappannante e effetto anti-nebbia
• Resistenza e scarsa manutenzione
• Azione antimicrobica
• Risparmio energetico: la fotocatalisi utilizza l’energia solare, una fonte di energia rinnovabile, pulita ed inesauribile

I campi di applicazione dei rivestimenti in materiali fotocatalitici

La tecnologia della fotocatalisi viene utilizzata sotto forma di rivestimenti, così da ottenere superfici speciali fatte di diversi materiali.

• Materiali da costruzione per strade
• Mattonelle in ceramica, per interno e per esterno
• Vetri architettonici
• Specchi per bagni
• Vetri di automobili e specchietti retrovisori
• Visiere per caschi

Essendo una tecnologia ancora in fase di studio e di sperimentazione, con grande probabilità, il prossimo obiettivo è quello di diffondere il più possibile l’impiego di questi materiali, in modo da renderli d’uso comune e da utilizzarli soprattutto per sfruttarne le capacità antibatteriche ed autopulenti, in tutti quegli ambienti dov’è richiesto un particolare livello di igiene (ospedali e sale operatorie, cucine, asili…).

Vernici fotocatalitiche

Oltre a ‘mangiare’ lo smog e a disgregare le sostanze che vanno a depositarsi sulle superfici, le vernici fotocatalitiche svolgono anche funzione fungicida e battericida.

Le vernici fotocatalitiche vengono applicate sulle facciate di case e palazzi, in modo da ridurre il livello di inquinamento atmosferico provocato dai gas inquinanti emessi da industrie, auto e riscaldamento domestico. Possono inoltre essere applicate anche su pareti interne, per facilitare la pulizia.

Inoltre, sono particolarmente indicate da applicare anche su piastrelle e rivestimenti di ambienti “sanitari”, come piscine, luoghi pubblici dove si cammina scalzi e anche in casa (o qualsiasi ambiente) per ridurre gli odori e prevenire la formazione di muffe.

È stato stimato che, in 8 ore d’esposizione alla luce (solare o artificiale), 1 mq di piastrelle rivestite con materiale fotocatalitico, possa ripulire fino a 72 mc d’aria.

Cemento fotocatalitico

Il cemento fotocatalitico, anche noto come cemento antismog, venne inventato e brevettato nel 1996 da Luigi Cassar, della Italcementi. In origine, questo materiale venne studiato come cemento autopulente, al fine di rimuovere le macchie scure provocate dall’inquinamento sugli edifici. Col tempo, poi, si venne a scoprire che gli inquinanti, oltre a non intaccare la superficie, venivano anche eliminati.

Dopo tale importante scoperta, il cemento fotocatalitico cominciò a farsi strada come soluzione contro l’inquinamento in generale.

All’inizio, veniva usato solo per la costruzione delle strade, poi ha trovato applicazione anche in ambito edile.

In pratica, gli additivi fotocatalitici presenti all’interno di questo particolare cemento, assorbono lo smog e l’ossido di azoto diffuso nell’atmosfera. Tramite questo processo, l’energia del sole distrugge queste sostanze inquinanti, ancor prima che si depositino sulle superfici.

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Ultimo aggiornamento il 19 Giugno 2024 da Rossella Vignoli