Das ist keine Science-Fiction.
Das Multitalent Titandioxid (TiO2) wird jetzt als aktiver Bestandteil in Farben und Baumaterialien verwendet, die Schadstoffe aus der Luft entfernen können.
Stellen Sie sich eine Stadt vor, in der alle Gebäude automatisch die verschmutzte Luft reinigen, ohne dass teure Filtergeräte erforderlich sind.
Das klingt wie etwas aus einer futuristischen Welt, aber in Wirklichkeit wird dieser Kampf gegen die Umweltverschmutzung durch TiO2 bereits zur Realität.
Jüngste unabhängige Untersuchungen haben zum Beispiel ergeben, dass die Stickoxid- und Stickstoffdioxidwerte (NOx) in einer typischen Londoner Straße um 15 bis 38 Prozent gesenkt werden können.
Was ist so clever an TiO2?
Spezielle Arten von TiO2 können schädliche Stickoxide in der Luft durch „Photokatalyse“ entfernen – ein Prozess, bei dem Licht eine natürlich vorkommende chemische Reaktion namens Photolyse beschleunigt. Die Photokatalyse führt zu einer raschen Umwandlung von Stickstoffoxiden in harmlose lösliche Nitratsalze, die durch Regen von der Oberfläche eines Gebäudes entfernt werden.
Durch den Anstrich von Gebäuden oder die Verwendung von vorgefertigten Materialien, die diese speziellen TiO2-Typen enthalten, kann diese Reaktion in großem Maßstab erzeugt werden.
Stickoxide, die in der Regel von Diesel- und Benzinmotoren erzeugt werden, sind sowohl direkt gesundheitsschädlich als auch für die Smogbildung verantwortlich. Dieser Prozess der Photokatalyse kann dazu genutzt werden, gefährliche und umweltschädliche Stoffe sicher aus der Luft zu entfernen.
Noch besser ist, dass das TiO2 nicht verbraucht oder abgebaut wird. Das bedeutet, dass die Beschichtungen auf TiO2-Basis die Schadstoffe kontinuierlich aus der Luft entfernen, was sie zu einer kosteneffizienten und wartungsarmen Lösung macht. [1]
Das Potenzial der Photokatalyse
Die Weltgesundheitsorganisation schätzt, dass jedes Jahr 2,4 Millionen Menschen an den Folgen der Luftverschmutzung sterben. [2] Wenn Titandioxid in großem Umfang in Gebäuden eingesetzt würde, könnten die Städte ein zusätzliches Instrument einsetzen, um die hohe Luftverschmutzung, die täglich entsteht, zu bekämpfen.
Die Wirksamkeit von Titandioxid als photokatalytisches Material wurde in Frage gestellt – insbesondere im Jahr 2016 von der britischen Air Quality Expert Group. Nach einer unabhängigen Überprüfung, bei der etwa 100 veröffentlichte Artikel und 12 Feldversuche analysiert wurden, zeigte sich jedoch, dass Titandioxid bei der Verringerung schädlicher Schadstoffe hochwirksam ist, wenn gut formulierte Produkte auf ausreichend große Oberflächen aufgetragen werden, die zudem einer angemessenen natürlichen Lichtmenge ausgesetzt sind. [3]
Obwohl wir noch weit davon entfernt sind, dieses Konzept auf alle Baumaterialien anzuwenden, setzen immer mehr Gebäude auf der ganzen Welt diese auf Titandioxid basierende Technologie in ihrem Bauprozess ein.
In Mexiko-Stadt, das 1992 zur am stärksten verschmutzten Stadt der Welt ernannt wurde [4], bekämpft eines der wichtigsten Krankenhäuser der Stadt, Torre de Especialidades, den Smog durch die Verwendung von TiO2-Platten, die die gesamte Außenfassade bedecken.
Schätzungen zufolge kann allein die TiO2-Beschichtung des Krankenhauses die Schadstoffemissionen von 8.750 Autos pro Tag neutralisieren. [5]
Von der Farbe zum Bürgersteig
Die Technische Universität Eindhoven ist noch einen Schritt weiter gegangen und hat eine Methode entwickelt, um TiO2 auf Bürgersteige aufzutragen und diese zu „photokatalytischen Bürgersteigen“ zu machen. Dieses Konzept kann den Smog in Städten je nach Bedingungen um 19 bis 45 Prozent reduzieren. [6]
Studenten der University of California Riverside verwendeten ein ähnliches Konzept, wendeten es aber auf Dachziegel an. Jeder Dachziegel wird einfach mit Titandioxid bedeckt, und während sie im Laufe des Tages das Sonnenlicht absorbieren, entfernen die Ziegel die Verschmutzung aus der Luft. [7]
Die Fähigkeit von Titandioxid, Schadstoffe direkt aus der Luft zu entfernen, bietet, wenn sie auf besondere Weise eingesetzt wird, eine große Chance im Kampf gegen die Verschmutzung. Dies ist vor allem in Städten von Bedeutung, die sowohl ein hohes Maß an Verschmutzung als auch eine große Anzahl von Gebäuden aufweisen.
Die Verwendung von Titandioxid auf Oberflächen im Kampf gegen die lokale Luftverschmutzung hat ihre Grenzen, aber in Kombination mit anderen Maßnahmen kann es eine erhebliche Wirkung erzielen.
TiO2 bietet eine wartungsarme und kosteneffiziente Möglichkeit, die Lebensbedingungen von Millionen von Stadtbewohnern durch die Verbesserung der lokalen Luftqualität positiv zu beeinflussen.
Sources
- [1] Smog-Eating Buildings Battle Air Pollution
- [2] Global premature mortality due to anthropogenic outdoor air pollution and the contribution of past climate change
- [3] Executive Summary, Effectiveness of photocatalytic materials in tackling air pollution, Environmental Industries Commission
- [4] C40 Cities
- [5] Mexico City Hospital ‚Eats‘ Pollution: Torre de Especialidades Features Innovate Facade Tiling That Neutralizes Smog
- [6] Smog-eating pavements: How they work
- [7] University of California: Cleaning the Air with Roof Tiles
