07/09/2020 - Ils étudient comment éliminer les polluants atmosphériques avec les sols urbains

Menéame

Dans le cadre du projet européen LIFE-PHOTOSCALING, une équipe de chercheurs de l'ETSI industriel Université polytechnique de Madrid (UPM) et Institut des sciences de la construction Eduardo Torreja (IETcc-CSIC), en collaboration avec la municipalité de Madrid, ont surveillé et évalué pendant près de deux ans la capacité d'élimination photocatalytique des oxydes d'azote (NOX) de dix planchers construits avec différents matériaux commerciaux exposés à l'extérieur. Les tests < < > > réalisés sur deux sites pilotes < < > > ont montré que l'efficacité des prises de NOx était inférieure à celle des concentrations de contamination plus élevées et dépendait de façon significative de variables météorologiques telles que l'irradiation et l'humidité. L'analyse des données a permis aux chercheurs de développer un modèle statistique capable de prévoir l'efficacité d'un matériel donné sous certaines conditions, ce qui pourrait être d'une grande aide pour les administrations dans la mise en œuvre de mesures d'amélioration de la qualité de l'air.

La technologie photocatalytique , en particulier pour les revêtements de sol, est une solution prometteuse pour contribuer à atténuer les problèmes de qualité de l'air qui existent dans les grandes villes, car elle s'est avérée capable de capturer les polluants les plus nocifs présents dans l'atmosphère. C'est le cas pour les NOx dont la concentration dans l'air est soumise aux limites imposées par la Directive européenne sur la qualité de l'air et dont l'excès est lié à de nombreuses maladies respiratoires. Cependant, à ce jour, l'étude de l'efficacité de ces solutions dans des conditions réelles et avec suffisamment de précision pose plusieurs problèmes. Dans ce contexte, des chercheurs de l'UPM, en collaboration avec le CSIC et la mairie de Madrid, dans le cadre du projet européen LIFE-PHOTOSCALING, ont réussi à évaluer l'efficacité de l'élimination photocatalytique de NOx de dix matériaux sélectionnés exposés à l'air libre.

Pour réaliser l'étude, deux usines pilotes ont été construites, l'une dans les installations de l'IETcc-CSIC, dans la ville de Madrid, et l'autre à 25 km du centre de Madrid pour observer le fonctionnement des matériaux sous deux niveaux de pollution différents. Les plantes pilotes comprenaient des surfaces de chaque matériau de 1x1 ou 2x2 m, ainsi que des matériaux sans photocatalyse utilisés comme référence. En raison de l'hétérogénéité du marché, certains matériaux ont été fournis comme plaques d'installation directe, tandis que pour d'autres, il a été nécessaire de construire d'abord la base d'asphalte ou de trottoir en utilisant des pavés typiques de Madrid, et d'appliquer le matériau comme peinture ou spray d'abeille. En outre, des stations météorologiques ont été installées sur les deux sites pour mesurer l'influence de diverses variables atmosphériques.

Pendant les deux années qui ont suivi les essais, les chercheurs ont mesuré la concentration de NOX sur les différents matériaux dans des conditions très diverses. L'efficacité photocatalytique a été estimée sur la base de la différence de concentration obtenue pour chaque matériau par rapport aux plates-formes de référence, non traitées. Les résultats ont montré, par exemple, que l'efficacité d'élimination de NO2 a été très variable à travers les stations, avec des maximums pendant les mois les plus chauds, tandis que les rendements pour le NO ont été relativement plus stables. On a également observé une dépendance à l'égard des concentrations environnementales de NOX: moins d'efficacité à plus de concentration et vice versa. En outre, l'analyse statistique a montré que les gains d'efficacité par rapport à différentes variables météorologiques, telles que l'irradiation et l'humidité relative, étaient largement dépendants. Il a été vérifié que l'efficacité était accrue par l'irradiation solaire, tandis que l'humidité relative jouait un rôle plus complexe, car un excès de l'humidité a entraîné une limitation de la photocatalyse en raison de la non-linéalité des processus physico-chimiques impliqués.

Grâce à l'ensemble de l'analyse réalisée, l'équipe de recherche a réussi à élaborer des modèles statistiques pour prévoir l'efficacité d'un matériau donné dans des conditions déterminées de concentration de polluants, de température, de rayonnement, etc., ce qui, selon le chercheur Rafael Borge: "Nous espérons qu'il sera utile pour les administrations publiques de prendre des décisions sur les mesures de contrôle de la qualité de l'air dans les villes." L'outil a été mis en œuvre sur le Web du projet. Decision Maker ouverte à toute personne intéressée à la connaître ou à l'appliquer.

Réf.

Agneau, J. M.; Hingorani, R.; Jimenez-Relinque, E.; Grande, 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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Université polytechnique de Madrid

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