Ecostar: pavimentazione fotocatalitica antismog

Nella produzione dei masselli Ecostar viene impiegata una particolare miscela cementizia (contenente biossido di titanio ed altri additivi speciali) dalle proprietà anti-inquinamento.
Creata nei laboratori Record, da sempre leader in innovazione tecnologica e qualità del prodotto, Ecostar è un valido e deciso contributo attivo alla riduzione del problema dell’inquinamento atmosferico sia di origine antropica (traffico, processi di combustione, ecc.) che di origine naturale.

La fotocatalisi
Per fotocatalisi si intende un fenomeno naturale, dal funzionamento accertato, dimostrato e riconosciuto dalla comunità scientifica, in cui una sostanza, detta fotocatalizzatore, attraverso l’azione della luce (naturale o prodotta da speciali lampade ad induzione) modifica la velocità di una reazione chimica.
La fotocatalisi, quindi, non fa altro che accelerare quei processi di ossidazione che avrebbero comunque luogo in natura ad una velocità molto bassa permettendo così la rapida decomposizione degli inquinanti.
La reazione fotocatalitica come la fotosintesi
Per comprendere il meccanismo della fotocatalisi dei masselli Ecostar, si può pensare per analogia a una sorta di fotosintesi clorofilliana, dove invece della trasformazione di anidride carbonica in ossigeno da parte dalle piante, si ha la trasformazione degli inquinanti in sostanze non nocive svolta dalla pavimentazione fotocatalitica.
I prodotti generati dall’ossidazione degli inquinanti per mezzo delle pavimentazioni Ecostar sono sostanze innocue, per la maggior parte sali già presenti in natura.
Tali prodotti, quantitativamente irrilevanti per l’economia ecologica (PPB = parti per miliardo), depositandosi sulla superficie della pavimentazione, vengono smaltiti dalle piogge e dai venti o inattivati dalla matrice calcarea del calcestruzzo presente nei masselli.

Cementi fotocatalitici
Italcementi ha scoperto, studiato e testato l’inserimento del TiO2 (biossido di Titanio) nei cementi (1998) e sviluppato successivamente miscele adatte all’utilizzo in prefabbricazione (2003-4) con l’attenzione focalizzata sulla funzione di abbattimento degli inquinanti. Altre formulazioni di prodotto sono indicate per uso più specifico antibatterico antisporco/sbiancante.
Italcementi garantisce il prodotto e Record garantisce l’utilizzo di cemento Tx Aria per lo strato di usura della sua linea Ecostar.
I prodotti fotocatalitici, sfruttando l’energia luminosa, hanno la capacità di attivare delle reazioni chimiche che inducono la formazione di reagenti fortemente ossidanti, i quali sono in grado di decomporre le sostanze tossiche sia organiche che inorganiche presenti nell’atmosfera.
L’attività fotocatalitica di tali prodotti è stata verificata mediante apposita sperimentazione sia per quanto riguarda le proprietà di “autopulizia” che di riduzione degli inquinanti presenti in atmosfera, entrambe sono state verificate presso i laboratori Italcementi e presso Università ed Enti di Ricerca Comunitari.
Una superficie realizzata con un prodotto fotocatalitico rimane sempre pulita poiché, grazie alla suddetta attività fotocatalitica, contrasta lo sporcamento delle superfici causato da depositi di composti organici pigmentati – gas esausti prodotti dai tubi discarico delle autovetture, agenti inquinanti organici provenienti da attività industriali e domestiche, muffe, ecc…
La fotocatalisi agisce eliminando le molecole organiche e, indirettamente, permette di ridurre anche l’effetto negativo dello sporco rappresentato da semplici polveri. Quest’ultime, infatti, sfruttano le molecole organiche per fissarsi alle superfici; venendo a mancare queste, la fissazione viene a mancare e l’asportazione è facilitata.
Gli agenti fotocatalizzatori presenti nella gamma Ecostar accelerano le reazioni di ossidazione degli inquinanti che vengono a contatto con la superficie in presenza di luce. In realtà l’azione fotocatalitica non modifica la tipologia dei prodotti inorganici ottenuti (nitrati, solfati e carbonati), ma accelera solamente la trasformazione degli inquinanti riducendo la concentrazione degli stessi nell’atmosfera.
Essendo attivo nel decomporre anche le sostanze aromatiche e quelle contenenti zolfo e azoto il principio attivo Tx Active agisce anche da “depuratore” degli odori.

I prodotti della fotocatalisi: sostanze innocue per la salute e l’ambiente
• Dalla degradazione di inquinanti come NOx, COx e SOx derivano, rispettivamente, sali innocui come i Nitrati di Calcio, i Carbonati di Calcio (calcare) e i Solfati di Calcio (gesso);
• L’Anidride Carbonica, anche detta CO2, che si forma spontaneamente dal monossido di carbonio inquinante, può a sua volta venire inattivata in forma di sali Carbonati.
• Dalle Polveri Sottili, PM10 e PM 2,5, derivano sostanze organiche e inorganiche inattive. Inoltre la degradazione degli NOx da parte della Fotocatalisi contribuisce a ridurre anche la formazione delle PM10, delle quali gli NOxsono precursori (frazione secondaria);
• Dalla degradazione del Benzene si originano prodotti innocui.
La degradazione di benzene sulle superfici fotocalitiche procede comunque a velocità molto basse, per la sua scarsa reattività con gli ossidanti generati dal biossido di titanio.
In natura esistono normalmente molti catalizzatori, i cosiddetti “enzimi”, che rendono possibili le reazioni chimiche passando dallo stato attivo a quello inattivo ricaricandosi continuamente, senza essere mai degradati dalle reazioni stesse.

Mantenimento dell’azione fotocatalitica di Ecostar nel tempo
Il cemento al biossido di Titanio agisce esclusivamente come catalizzatore delle reazioni chimiche pertanto, proprio come i catalizzatori naturali, i “foto” catalizzatori tipo biossido di titanio non esauriscono la loro attività col tempo, poiché essa viene costantemente ripristinata dalla dinamica della reazione stessa.
I prodotti della reazione di fotossidazione, essendo in ambiente alcalino grazie alla matrice cementizia, vengono mineralizzati diventando comuni sali inorganici quali nitrati, solfati e carbonati di calcio. I composti derivati (sali) sono parzialmente dilavati dall’acqua piovana consentendo il costante ripristino dell’attività fotocatalitica iniziale.

Campi di applicazione di Ecostar
L’inquinamento atmosferico interessa oggi principalmente le aree metropolitane, soprattutto nelle zone che presentano impedimenti alla circolazione dell’aria, come i cosiddetti “Canyon urbani”, dove possono verificarsi delle inversioni termiche. Mentre normalmente la temperatura dell’aria decresce man mano che aumenta l’altezza, così che le masse d’aria più calde e più inquinate – rarefatte – salgono al posto dell’aria fredda in discesa (con rimescolamento e diluizione degli inquinanti), nei Canyon urbani gli strati d’aria più calda restano intrappolati dagli edifici – inversione termica – e l’aria in prossimità del suolo non sale. Tutto ciò comporta il ristagno e l’accumulo degli inquinanti negli strati più bassi.
Ecostar trova un ottimale impiego delle proprie caratteristiche nella pavimentazione delle superfici urbane, soprattutto in aree sottoposte ad intenso traffico con scarso ricambio d’aria.
Ciò può verificarsi in prossimità degli stessi “Canyon urbani”, come anche nei punti d’incontro delle arterie metropolitane, delle circonvallazioni interne o degli incroci con semafori in zone a grande viabilità, tunnel stradali, gallerie e sottopassaggi, terminal centrali di sosta e transito per mezzi pubblici a motore, ecc…

Linea Ecostar – Forme e dimensioni
Le pavimentazioni autobloccanti Ecostar, che applicano il principio fotocatalitico TX Active®, sono prodotte in riferimento ad alcuni modelli e finiture della Serie Massetti multistrato che si sono dimostrate ottimali per l’esplicazione dell’attività fotocatalitica e per i campi di applicazione con essa connessi.
È disponibile dunque una vasta gamma di forme e dimensioni per i masselli fotocatalitici Ecostar, adatte sia ad applicazioni per classi di traffico pesanti, in grado di sostenere efficacemente le sollecitazioni proprie della viabilità urbana, sia per destinazioni d’uso più leggere, sufficienti alla realizzazione di aree ciclo-pedonali di contorno alla viabilità.
Le caratteristiche tecniche di ogni modello di massello Ecostar sono state testate presso i laboratori Record dove è stato verificato il mantenimento delle medesime prestazioni tecniche dei masselli autobloccanti tradizionali per tutti i modelli fotocatalitici.
Le prove hanno interessato parametri di durabilità, resistenza all’abrasione, resistenza a trazione indiretta, al taglio, agli agenti climatici (antigelività), al fuoco e allo scivolamento/slittamento.

Ecostar – Test di Laboratorio
I test di laboratorio sui campioni Ecostar sono stati effettuati con apparecchiature omologate CNR.
L’attività fotocatalitica nei riguardi degli ossidi di azoto (NOx), è stata testata con la procedura della Chemiluminescenza, attualmente oggetto di “Proposta di Norma” da parte dell’UNI (Ente Italiano Nazionale di Unificazione).
I risultati ottenuti hanno evidenziato un abbattimento degli ossidi di azoto superiore all’80%.

Verifica dell’attività fotocatalitica “sul campo”
Una sostanza, una volta introdotta in atmosfera, subisce diverse trasformazioni di natura fisica e chimica, o trasporto e dispersione per effetto dei moti dell’atmosfera. Può depositarsi infine sulle superfici (suolo, monumenti, ecc.) e venire eliminata a seguito di reazioni chimiche, come i naturali ma lenti processi ossidativi o, ad esempio, le più accelerate reazioni fotocatalitiche.
Le prove sul campo sono soggette a molte variabili: correnti d’aria,vento, piogge, irraggiamento solare, ecc… La necessità principale è quella di individuare una zona realizzata con materiali tradizionali omogenea (stesse condizioni di traffico, correnti d’aria, ecc…) rispetto a quella trattata con Ecostar per confrontare i risultati di prova nelle due zone. Tali prove, tra la zona Ecostar e quella omogenea “di controllo”, dovrebbero essere possibilmente eseguite in contemporanea.
Le prove vengono fatte solo a cantiere finito. Eventuali prove eseguite prima delle realizzazioni sono inattendibili rispetto alla verifica dell’attività fotocatalitica e utili, ma non indispensabili, esclusivamente per verificare l’idoneità delle zone omogenee.
Dai test di rilevazione dell’abbattimento degli NOx sul campo la riduzione delle sostanze inquinanti (NOx) è risultata essere superiore al 50%.
Le caratteristiche fisico-meccaniche del cemento Tx Aria sono equivalenti a quelle del cemento tradizionale.

Per scaricare le caratteristiche tecniche in PDF clicca qui

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