22/01/2014 - INNOFOTO-Projekt zur Beseitigung von Schadstoffen in der Luft

Menéame

Die Gruppe für photokatalytische Behandlung von Luftschadstoffen, FOTOAIR, die der ICESAT-Abteilung für erneuerbare Energien angehört, leitet das Projekt INNOFOTO, alternative eingefrorene Photokatheter für die Behandlung von kontaminierter Luft.

Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung von Materialien Hocheffizientes Einfrieren der Beseitigung von Schadstoffen in der Luft. Es handelt sich um ein multidisziplinäres Projekt, das vom Ministerium für Wirtschaft und Wettbewerbsfähigkeit für junge Forscher finanziert wird und an dem sich das Institut für Katalyse und Petrochemie (ICP-CSIC), Polytechnische Universität Madrid (ETSI-Montes, EUITI) und LEITAT Technologiezentrum.

Luftqualität. Innofoto-Projekt

Die Qualität der Luft, die wir atmen, ist genauso wichtig wie das Wasser, das wir täglich verbrauchen. Angesichts der Tatsache, dass eine durchschnittliche Person bei jedem Atemzug etwa 500 ml einatmet und in dieser Zeit etwa zwölf Atemzüge durchführt, erreicht die Luftmenge, die wir atmen, täglich 21 000 L.

Die Luftqualität wird durch die Vorhandensein schädlicher Stoffe (flüchtige organische Verbindungen, Stickstoffoxide, Partikel, die unter anderem suspendiert werden) aus der anthropogenen Aktivität. Daher besteht die Notwendigkeit, effiziente und wirtschaftlich tragfähige Technologien zur Wiederherstellung der Luftqualität vorzuschlagen.

Im Projekt INNOFOTO Es wird ein fortgeschrittener Oxidationsprozess (AOP, Advanced Oxidation Processes) wie die Photokatalyse zur Beseitigung gesundheits- und umweltschädlicher Verbindungen eingesetzt. Diese Technologie basiert auf der Verwendung von photoaktiven Materialien, die in der Lage, die Bildung des Elektron-Hohl-Paars zu fördern, wenn sie mit UV-Vis-Strahlung der richtigen Wellenlänge erregt werden. Diese Elektron-Eierpaare führen zur Erzeugung hochoxidierender Arten, die in der Lage sind, Schadstoffe zu harmlosen Substanzen zu mineralisieren. Titanoxid wird als fotokatalytisches Material par excellence betrachtet und ist das Material, das für die Entwicklung dieses Projekts ausgewählt wurde.

Die eingesetzten Reaktoren basieren auf einer herkömmlichen Fluidisierte Bettsysteme, wo die Photokathalalysatorpartikel in der zu behandelnden Flüssigkeit suspendiert sind. Diese Art von Konfigurationen erfordern die Installation kostspieliger Filtersysteme, um den Katalysator aus der Flüssigkeit zurückzugewinnen und das Vorhandensein von Partikeln in der Luft zu vermeiden, was den globalen Prozess enorm verteuert. Eine der größten Herausforderungen bei der Umsetzung dieser Technologie auf industrieller Ebene ist daher die Entwicklung von Systemen, die in leicht zu manipulierbaren Paneel-, Zylinder- oder Monolithenstrukturen eingefroren werden.

Dieses ehrgeizige Projekt befasst sich mit der Untersuchung von verschiedenen Substraten, von Transparente Polymermaterialien zur UV-Strahlung (ultraviolet) bis hin zu zweifunktionalen Hybridsystemen, die auf Adsorben unterschiedlicher Art und einem Photokathalisierer basieren. Die Verwendung von durchsichtigen polymeren Materialien für die Strahlung als Ersatz für Glas ist eine Aufgabe, die seit mehreren Jahren von der FOTOAIR Gruppe angegangen wird. Ihre Leichtigkeit, einfache Handhabung und geringe Kosten sind andere Eigenschaften, die sie sehr attraktiv für die Verwendung als Träger machen; dennoch eine gute Haftfähigkeit des photoaktiven Films auf einem Substrat der hydrophoben Natur zu erreichen, ist eine der Herausforderungen, die im Projekt gestellt werden.

Die Oberflächenbehandlung durch Plasmatechnologie soll in Zusammenarbeit mit der Polytechnischen Universität Madrid und dem Technologiezentrum Leidat die Haftfähigkeit der Beschichtung fördern. Darüber hinaus führt die Kombination von photoaktiven Materialien mit Materialien mit hoher Adsorptionskapazität (Mikro-, Meso- und Makroporöse Materialien) zu Materialien mit besseren Eigenschaften als photokatalytische Effizienz und Selektivität harmloser Verbindungen. Diese Systeme ermöglichen die Behandlung von mehr Gas bei unterschiedlicher Schadstoffkonzentration oder komplexem Gemisch aus diesen Systemen, indem sie das Spektrum der Möglichkeiten für die Behandlung der Innenluft öffnen.

Die Aufnahme von Titanoxid in das Substrat, so dass es eine gute Interaktion mit ihm hat, ohne seine photokatalytischen Eigenschaften zu verlieren, ist einer der wichtigsten Punkte des Projekts. Zusätzlich soll eine synergetische Wirkung zwischen Adsorbenz und Photokathalalysator festgestellt werden. Zu diesem Zweck arbeitet der ICESAT mit dem Institut für Katalyse und Petrochemie (CSIC) zusammen. Die Nutzung von Sonneneinstrahlung, die die Nutzung einer erneuerbaren Energiequelle als Erregungsquelle ermöglicht, ist ein weiterer wesentlicher Aspekt des Projekts. Die bisher erzielten Ergebnisse sind sehr vielversprechend, so dass Materialien entsprechend den Eigenschaften der zu behandelnden Schadstoffe entwickelt werden können.

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