La qualità dell’aria oggi è fondamentale per qualsiasi tipo di ambiente, pubblico, privato, ad uso sanitario, ecc. Non basta un ricambio di aria aprendo banalmente la finestra. L’aria che entra non ha la garanzia di essere pulita, anzi potrebbe essere aria inquinata che entra nei nostri ambienti. Sono ben noti gli effetti negativi e l’impatto che l’inquinamento antropico può avere sull’ecosistema e sulla salute umana, e come i livelli di esposizione, soprattutto in determinate aree geografiche densamente popolate e industrializzate raggiungano soglie allarmanti.
Nei laboratori BioEcoActive è stato messo a punto un sistema capace di coniugare le potenzialità esibite dalla tecnologia della fotocatalisi promossa da semiconduttori inorganici, con un’estrema semplicità di sintesi e di uso delle particelle catalitiche. Tale sistema si compone di un sanificatore fotocatalitico brevettato, ovvero un dispositivo che riproduce quanto avviene in natura mediante il sole, in grado di eliminare gli inquinanti come i batteri, i VOC, NOx e neutralizzare gli odori. Questo processo utilizza l’azione combinata di radiazione UV e una miscela di semiconduttori fotocatalitici e inorganici di produzione BEA per migliorare la qualità dell’aria.
Due i più importanti casi studio di applicazione reale su scala differente di 2 ambienti: il trattamento dell’aria indoor in un ambiente di lavoro (uffici) e l’abbattimento delle emissioni prodotte da un impianto industriale.
Applicazione indoor
Il primo prototipo di BioEcoActive è stato sistemato in un ambiente chiuso di 168 mc, sigillato e contaminato appositamente mediante una fonte di inquinamento continua per valutare la qualità dell’aria prima e dopo l’accensione del prototipo.
L’aria alle condizioni iniziali presentava una concentrazione di base di sostanze volatili (non note, ma di probabile origine nei laboratori BEA) di valore medio di 0.263148 ppm. Dopo aver ulteriormente contaminato l’ambiente, è stato monitorato per circa 2 ore, per avere la certezza relativa alla diffusione del contaminante e alla stabilizzazione del segnale da parte dello strumento (c.a 7.2 ppm).
Dall’accensione del prototipo si è registrato un netto calo di concentrazione del contaminante, che nell’arco di 168 minuti ha riportato la qualità dell’aria ai livelli iniziali, registrando un valore di concentrazione di VOC di 0,261 ppm. Dopo tale soglia il segnale di concentrazione di VOC continuava a calare nel tempo, indicando che nel locale di test si era raggiunta una qualità dell’aria decisamente migliore rispetto a quella di partenza
Applicazione industriale
La tecnologia fotocatalitica sviluppata è stata anche testata in un’applicazione più spinta e settoriale: l’abbattimento di emissioni gassose di uno stabilimento industriale. Nello specifico, l’obiettivo del test è stata la riduzione fotocatalizzata del flusso di emissioni gassose prodotte da un impianto di brillantatura di alluminio. La reazione redox fra alluminio metallico e acido nitrico porta alla produzione di ingenti quantitativi di ossidi di azoto (NOx) ben visibili sotto forma di fumo rosso che si sprigiona dalla vasca. I fumi vengono aspirati da una cappa di adeguata potenza e trattati da un impianto di ossidazione e neutralizzazione degli NOx, prima di venire immessi in atmosfera. E’ stato quindi realizzato un prototipo di fotoreattore di forma cilindrica, al cui interno è stato posizionato un fotoreattore di opportuna potenza. Il prototipo è stato collegato ad un dirottamento del camino di emissione dell’impianto, in maniera tale che agisse sui gas di scarico.
La misura degli NOx nel flusso di gas è stata eseguita in tempo reale con un analizzatore multiparametro a celle elettrochimiche. Dopo aver pianificato i parametri operativi, è stato registrato il profilo di emissione NOx al camino con foto-reattore spento e acceso.
I profili ottenuti con il prototipo in funzione, mostrano la scomparsa del picco iniziale ed un abbattimento degli NOx su tutta la curva di emissione. Integrando l’area sotto le curve si può quantificare la riduzione di inquinanti emessi in -47percento di media.
Didascalia foto sx: Prototipo industriale
Didascalia foto dx: Prototipo indoor