Trovata a Milano una soluzione per PULIRE LE STRADE dallo smog

//Trovata a Milano una soluzione per PULIRE LE STRADE dallo smog

Milano è una delle città più inquinate d’Europa. Secondo quanto riportato nell’ultimo dossier sulla qualità dell’aria dell’Agenzia Europea dell’Ambiente, il 95% degli europei più esposti allo smog vive nel Nord Italia. Drammatiche le conseguenze: l’Italia è al secondo posto in Europa per numero di morti a causa delle polveri ultrasottili (60.600 all’anno) e al primo per le morti da biossido d’azoto (20.500) e per l’ozono (3.200). Secondo l’OMS tra i decessi dei bambini al di sotto dei 5 anni, più di uno su quattro è direttamente o indirettamente collegato all’inquinamento dell’aria.

Il gas di scarico è quindi la principale causa di inquinamento a cui si aggiunge un nuovo inquietante fattore: una recente revisione di 99 studi internazionali, pubblicata sul bollettino dell’OMS, riporta che le micropolveri che si staccano dall’asfalto, dalle gomme e dai freni e che si depositano sul fondo stradale, contribuiscono a circa la metà dell’inquinamento da traffico automobilistico.

Lavare più spesso il fondo stradale potrebbe essere una strategia per ridurre questo fattore di inquinamento purtroppo poco conosciuto e largamente sottovalutato. Però il problema aperto è: come si può lavare l’asfalto in modo più efficace contro lo smog?

I processi naturali per ridurre l’inquinamento atmosferico

Esistono due modalità basate su principi naturali per migliorare la qualità dell’aria: la fotosintesi e la fotocatalisi. Sono complementari e si attivano grazie alla luce. La fotosintesi ha come effetto principale quello di aumentare la quantità di ossigeno nell’atmosfera.  La fotocatalisi ha l’effetto di ridurre inquinanti e agenti patogeni trasformandoli in sali minerali inerti e innocui.

La fotocatalisi è un fenomeno naturale in cui il fotocatalizzatore accelera la velocità di una reazione chimica attraverso l’azione della luce, naturale o artificiale. Il fotocatalizzatore (costituito da sali minerali del biossido di titanio) non si disperde nell’atmosfera ma diventa parte integrante del materiale su cui viene apposto, sia nel caso venga utilizzato nel processo di lavorazione sia nel caso in cui venga applicato successivamente (ad esempio per irrorazione o pittura).

Grazie all’ energia luminosa naturale o artificiale, il fotocatalizzatore provoca la creazione di ioni ossidrili nelle immediate vicinanze dello strato trattato che sono in grado di decomporre le sostanze organiche e inorganiche (esempio NOX o PM) presenti nell’atmosfera favorendo così una rapida decomposizione degli inquinanti presenti nell’ambiente ed evitandone l’accumulo.

Si tratta di reazioni redox in cui i composti organici che entrano in contatto con il fotocatalizzatore vengono ossidati e trasformati in una specie chimica che non ha più le caratteristiche inquinanti e di impatto ambientale negativo di quella di partenza. L’ effetto fotocatalitico è ciclico e non si consuma durante il processo.

La fotocatalisi è risultata efficace su numerose sostanze, solo per citarne alcune:

  • Composti inorganici: NOX; SOX; CO; NH3; CH3S; H2S
  • Composti organici clorurati: CH2Cl2; CHCl3; CCl4; diossine; clorobenzene; clorofenolo.
  • Composti organici: CH3OH; fenolo; toluene; etilbenzene; o-xilene; m-xilene; fenantrochinone.
  • Pesticidi: Tradimefon; Pirimicarb; Asulam; Diazinon; MPMC; Atrazina.
  • Altri composti: batteri; virus; PM.

Esse vengono trasformate, attraverso il processo di fotocatalisi, in: calcare CaCO3, nitrati e nitriti di sodio, nitrati e nitriti di calcio, carbonati di sodio Ca(NO3)2. Sono sali assolutamente innocui e facilmente dilavabili dalla pioggia.

L’efficacia è stata testata dall’Università di Torino, dagli studi effettuati sulle sostanze inquinanti più pericolose per la salute umana e dei piccoli animali da compagnia, è emerso che entro 3 ore il NO, NO2 e il NOX  vengono abbattuti del 93%, non solo, 10 m2 di superficie trattata è in grado di purificare 500 metri cubi d’aria all’ora.


I LIMITI DELLA FOTOCATALISI NATURALE O FINORA POTENZIATA DALL’UOMO
Nelle aree urbane la produzione di inquinanti è maggiore e, specie in inverno, le ore di sole sono poche e gli alberi sono privi di fogliame: per questo l’azione della fotosintesi e della fotocatalisi hanno un effetto molto limitato contro lo smog. 

Da vent’anni si stanno studiando in ogni parte del mondo le migliori strategie per potenziare il processo naturale della fotocatalisi ma nel tempo sono emerse alcune criticità in merito all’applicazione e alla reale efficacia. I materiali fotocatalitici vengono utilizzati in vernici e in materiali da costruzione, questo determina alti costi di applicazione e un’ efficienza solo parziale sul lungo periodo in quanto solo le molecole superficiali si attivano per depurare l’aria.


LA SOLUZIONE INNOVATIVA: LAVARE LE STRADE AGGIUNGENDO ALL’ACQUA UNA SOLUZIONE FOTOCATALITICA
La soluzione individuata può risolvere ogni criticità legata all’applicazione e all’efficacia. Innanzitutto è emerso che l’acqua sia il mezzo migliore per potenziare la fotocatalisi. In Cina, sulla base di test sperimentali condotti dalla Southwest Petroleum University di Sichuan si stanno sviluppando sistemi di depurazione dell’acqua utilizzando sostanze fotocatalitiche. Analoghi impieghi della fotocatalisi come strumento di depurazione delle acque stanno venendo adottati in altre parti del mondo, tra cui Australia e Stati Uniti.

Sulla base di queste ricerche e delle scoperte sperimentali sugli effetti della fotocatalisi, MadebyMilan, startup innovativa che trasforma idee ad elevato impatto sociale in progetti di business, ha individuato la soluzione e depositato una domanda di brevetto per rendere il processo della fotocatalisi più forte, più naturale e applicabile con maggiore facilità.

Il brevetto (patent pending) prevede l’utilizzo di sostanze fotocatalitiche come coadiuvanti dell’acqua usata per pulire le strade. 

Nelle aree urbane per il lavaggio delle strade viene usata acqua e, dove lo sporco è maggiormente diffuso come nei mercati o nelle aree di deposito degli automezzi per la raccolta dei rifiuti, vengono aggiunti detergenti chimici.

La soluzione prevede di inserire nell’acqua utilizzata dai mezzi per il lavaggio delle strade, una piccola quantità di sostanza fotocatalitica. In questo modo il prodotto, una volta irrorato con dispersione acquosa, aderisce sull’asfalto tra gli spazi degli inerti che formano il manto stradale. Quindi è come se le molecole della soluzione entrassero a far parte del manto stradale: non si ha dispersione nell’aria né al momento dell’applicazione (irrorazione) né dopo l’asciugamento dell’acqua (le molecole restano adese grazie alla loro natura chimico-fisica). Le particelle fotocatalitiche aderiranno al supporto trattato e possono venir asportate solo con forza meccanica o sfregamenti.


DEPURAZIONE ARIA + DISINFEZIONE ACQUA
L’utilizzo dell’acqua come veicolo di queste sostanze minerali ampiamente diffuse in natura presenta due grandi vantaggi rispetto ad altri materiali, come pitture, cementi o asfalti.

Il primo vantaggio è che consente l’applicazione delle particelle fotocatalitiche direttamente sulla superficie trattata. Questo comporta una resa vicina al 100% dell’attività delle particelle fotocatalitiche applicate.

Il secondo vantaggio è che l’acqua potenzia l’attività fotocatalitica:  acqua e TiO2 rappresentano un connubio perfetto tanto da potenziare non solo l’attività di depurazione sull’ambiente esterno ma anche l’attività di disinfezione sulla stessa acqua.

I costi sono molto bassi perché è sufficiente programmare il lavaggio strade con acqua addizionata di sostanza fotocatalica ogni tot mesi, a seconda della zona e dell’intensità del traffico veicolare presente, per garantire un’efficacia che dura nel tempo. Si tratta di un sistema innovativo, sviluppato in molti anni di sperimentazione, e validato, per ora solo in laboratorio, dalle università di Pavia, Torino e Bicocca che ne hanno documentato l’efficacia sull’abbattimento gli inquinanti.

A questo punto dopo il deposito del brevetto si sta procedendo per utilizzarla su strade, marciapiedi ed, eventualmente, le basi dei palazzi, trasformandoli così in depuratori ambientali naturali in grado di potenziare il processo della fotocatalisi nelle aree urbane, dove è maggiore la presenza di inquinanti.

Una delle maggiori città del centro-nord e un comune dell’hinterland milanese stanno attivando il protocollo di sperimentazione. Entro la primavera 2020 si attendono i primi risultati sul campo che, se confermeranno le prove di laboratorio, potrebbero segnare la vittoria contro l’inquinamento atmosferico prodotto dall’uomo. 

By |2019-02-21T12:41:18+00:0019 Febbraio 2019|Smog & Inquinamento|

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