07/09/2020 - Sie untersuchen, wie Luftschadstoffe durch städtische Böden beseitigt werden können

Menéame

Im Rahmen des europäischen Projekts LIFE-PHOTOSCALING, ein Team von Forschern der ETSI Industrial de la Polytechnische Universität Madrid (UPM) und Institut für Bauwissenschaften Eduardo Torroja (IETcc-CSIC) haben in Zusammenarbeit mit der Stadt Madrid die fotokatalytische Entfernung von Stickstoffoxiden (NOX) von zehn Böden, die aus verschiedenen kommerziellen Materialien im Freien gebaut wurden, fast zwei Jahre lang überwacht und bewertet. Die in zwei Pilotanlagen durchgeführten PCR-Tests zeigten, dass die Wirksamkeit der NOx-Abscheidung bei höheren Kontaminierungskonzentrationen geringer war und stark von Wettervariablen wie Bestrahlung und Feuchtigkeit abhängig war. Die Analyse der Daten hat es den Forschern ermöglicht, ein statistisches Modell zu entwickeln, das die Wirksamkeit eines bestimmten Materials unter bestimmten Bedingungen vorhersagen kann, was den Behörden bei der Umsetzung von Maßnahmen zur Verbesserung der Luftqualität sehr helfen kann.

La Photokatalytische Technologie Auf Baumaterialien, insbesondere auf Böden, angewendet wird, ist eine vielversprechende Lösung, um die Probleme der Luftqualität in Großstädten zu lindern, da sie sich als in der Lage erwiesen hat, die schädlichsten Schadstoffe in der Atmosphäre zu erfassen. Dies trifft auf NOx zu, deren Konzentration in der Luft den Grenzwerten der Europäische Luftqualitätsrichtlinie und deren Überschuß mit zahlreichen Atemwegserkrankungen zusammenhängt. Die Untersuchung der Wirksamkeit dieser Lösungen unter realen Bedingungen und mit ausreichender Genauigkeit stellt jedoch bis heute eine Reihe von Problemen dar. In diesem Zusammenhang konnten Forscher der UPM in Zusammenarbeit mit dem CSIC und der Stadt Madrid im Rahmen des europäischen LIFE-PHOTOSCALING-Projekts die Wirksamkeit der photokatalytischen NOx-Abscheidung von zehn ausgewählten im Freien exponierten Materialien bewerten.

Zur Durchführung der Studie wurden zwei Pilotanlagen gebaut, eine in den Anlagen des IETcc-CSIC in Madrid und eine in 25 km Entfernung vom Zentrum Madrids, um den Betrieb der Materialien unter zwei verschiedenen Verschmutzungsstufen zu beobachten. Die Pilotanlagen bestanden aus Oberflächen jedes 1x1 oder 2x2 m-Materials sowie den entsprechenden Materialien ohne Photokathalalysator, die als Referenz verwendet wurden. Aufgrund der Heterogenität des Marktes wurden einige Materialien als Direktinstallationsplatten geliefert, während für andere zunächst die Asphalt- oder Bürgersteigbasis mit typischen Madrider Pflastern gebaut werden musste, und das Material als Lackierung oder Emulsionsspray aufgetragen werden musste. Außerdem wurden an beiden Standorten Wetterstationen installiert, um den Einfluss verschiedener atmosphärischer Variablen zu messen.

In den zwei Jahren, in denen die Tests dauerten, gemessen die Forscher die Konzentration von NOX auf die verschiedenen Materialien unter den verschiedensten Bedingungen. Die photokatalytische Wirksamkeit wurde auf der Grundlage der für jedes Material erzielten Konzentrationsunterschiede von den unbehandelten Referenzplattformen ermittelt. Die Ergebnisse zeigten beispielsweise, dass die NO2-Abscheidungseffizienz in den Jahreszeiten große Schwankungen aufweist, wobei in den wärmsten Monaten maximale Werte zu verzeichnen waren, während die NO-Abscheidungseffizienzen vergleichsweise stabiler waren. Eine Abhängigkeit von der Effizienz wurde auch von den NOX-Umweltkonzentrationen beobachtet: geringere Effizienz bei höherer Konzentration und umgekehrt. Darüber hinaus lieferte die statistische Analyse Beweise für die signifikante Abhängigkeit von den Wirkungsgraden von verschiedenen Wettervariablen wie Bestrahlung und relative Luftfeuchtigkeit. Es wurde geprüft, dass die Effizienz mit der Sonnenstrahlung erhöht wurde, während die relative Luftfeuchtigkeit eine komplexere Rolle spielte, da ein Übermaß an dieser Rolle aufgrund der Nichtlinearität der damit verbundenen physikalisch-chemischen Prozesse zu einer Begrenzung der Photokatalyse führte.

Dank der durchgeführten Analyse konnte das Forschungsteam statistische Modelle entwickeln, um die Wirksamkeit eines gegebenen Materials unter bestimmten Bedingungen für die Konzentration von Schadstoffen, Temperatur, Strahlung usw. vorherzusagen, was nach Meinung des Forschers Rafael Borge "wir hoffen, dass es für die öffentlichen Verwaltungen bei Entscheidungen über Maßnahmen zur Kontrolle der Luftqualität in den Städten von Nutzen sein wird." Innerhalb der Projektwebsite wurde das Werkzeug implementiert Entscheidung Maker offen für alle, die daran interessiert sind, sie kennenzulernen oder anzuwenden.

Ref.

Lamm, J. M.; Hingorani, R.; Jimenez-Relinque, E. Groß, M.; Borge, R.; Narros, A.; Castellote, M. NOx removal efficiency of urban photocatalytic pavements at pilot scale Science of the total environment 719, 137459, JUN 1 2020

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Polytechnische Universität Madrid

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