Pasear por un túnel como los de la M30 de Madrid no es agradable, no solo por el alto riesgo de ser atropellado, sino también por la acumulación de aire contaminado que dejan el tráfico dentro y que debe expulsarse al exterior por los sistemas de ventilación. ¿Y si este aire pudiera limpiarse dentro del propio túnel liberando a los vecinos de la zona de la carga? La evolución que está experimentando el concreto u hormigón predice una revolución tanto para los hogares que se construyen con este material renovado, como para el tráfico terrestre que aún no ha dado el salto definitivo al vehículo eléctrico.
Green Construction de KICT por Photocatalyst Research Group (GCP Research Group) es un equipo de investigadores de Ingeniería Civil y Tecnología de la Construcción de Corea que ha puesto a prueba un hormigón capaz de limpiar el aire de residuos generados por el tráfico dentro de un túnel, simplemente con la activación por luz.
"La tecnología de construcción que usa fotocatalizadores puede tener un efecto inmediato en la reducción de partículas finas en el entorno de vida de la nación", dijo el Dr. Jong-Won, Kwark, investigador principal de la investigación. En carreteras, viviendas y demás espacios públicos usar este invento facilitaría limpiar el aire para hacer saludable la convivencia en zonas urbanas.
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En los últimos años, este material tan común en las ciudades ha protagonizado numerosos proyectos de investigación en los que se estudian nuevos tipos de hormigón que presentan varios usos a parte del tradicional soporte que ofrecen. Surge de esta forma la posibilidad de crear casas que regulan su temperatura a través de las paredes o carreteras que pueden nutrir de energía a los coches.
En el caso del tráfico rodado, parecen abrirse dos vertientes, por un lado están las propuestas que quieren complementar el futuro con vehículos eléctricos que se cargan en las carreteras o con sensores en las vías que se comunican con los coches autónomos para aportar una conducción segura. Por otro, estarían los proyectos que aún tratan de compensar la contaminación de este medio de transporte a la espera de que el vehículo completamente eléctrico y las energías renovables se impongan de forma general.
Descontaminando túneles
Un fotocatalizador es un material semiconductor capaz de descomponer elementos contaminantes gracias a una reacción fotocatalítica, es decir, cuando se expone este material a la luz. En otras palabras, esta reacción fotoquímica convierte la energía solar en energía química en la superficie de un catalizador. Pero no siempre es necesario que el material esté expuesto al sol.
Túnel en una carretera española
Estas cualidades dan a entender fácilmente que los fotocatalizadores serían una medida contra la contaminación interesante, pero aún no se han utilizado en la construcción por el alto coste que implica fabricarlos. Por ello, el equipo coreano ha estado trabajando desde 2018 en el desarrollo de tecnologías con las que producir en masa y de forma rentable fotocatalizadores y ahora ha completado una prueba de hormigón en las paredes internas de un túnel subterráneo que se sitúa en Seúl, Corea.
Estos sistemas de hormigón purificador de aire se basan en una capa de dióxido de titanio, que reacciona a la luz solar para producir moléculas llamadas especies reactivas de oxígeno (ROS). Estos tienen un fuerte poder oxidante capaz de descomponer partículas del aire o compuestos orgánicos volátiles (COV): óxidos de nitrógeno, óxidos de azufre y amoníaco y evita la formación de partículas finas.
Diagrama del concreto purificador de aire
El objetivo era verificar la eficacia del hormigón fabricado en un entorno real. De ahí, colocar el nuevo material en las paredes de una estructura subterránea como este túnel en Seúl, donde la luz natural difícilmente accede al interior. Para conseguirlo se instaló una fuente de luz artificial en la pared del túnel subterráneo donde se había aplicado el hormigón fotocatalítico.
Resultados
La luz activaba la función fotocatalítica de este nuevo material bajo tierra, donde se han medido los niveles de contaminación antes y después. Los resultados mostraron una reducción aproximada del 18% en los niveles de concentración de óxidos de nitrógeno (NOx) durante un período de 24 horas.
Otra parte del estudio era valorar qué hacer después con esos residuos. La degradación fotocatalítica convirtió en sales los agentes contaminantes debido al contenido de calcio del hormigón. Las sales fueron, posteriormente, arrastradas por el agua.
Túnel revestido de hormigón
Ante los buenos resultados de su estudio, el siguiente objetivo del equipo GCP es establecer varios sistemas de certificación para el rendimiento de estos materiales y así, facilitar la comercialización y distribución de la tecnología. Actualmente, están realizando una prueba exhaustiva en colaboración con las autoridades de la provincia de Gyeonggi-do para demostrar la eficacia de las tecnologías de construcción fotocatalítica.