Graphene Flagship e cemento mangia smog. Di cosa si tratta?

Graphene Flagship e cemento mangia smog. Di cosa si tratta?

cemento mangia smog

In futuro, potrebbe il cemento, tanto additato, giocare un ruolo chiave per l’ambiente?

La risposta è positiva se si legge del cemento mangia smog, innovazione messa a punto nell’ambito del progetto “Graphene Flagship”.

Il progetto nasce dalla collaborazione tra l’Università di Bologna, il Politecnico di Milano, il Consiglio Nazionale delle Ricerche, il NEST, la società Italcementi HeidelbergCement Group, l’Istituto israeliano di tecnologia (TRDF), l’Università di Tecnologia di Eindhoven (TU/e), l’Università di Cambridge (UCAM) e l’Università Tecnica di Dresda (TUD).

Graphene Flagship rappresenta un’importante iniziativa di ricerca avviata con l’Unione Europea che vede l’impiego di risorse per un miliardo di euro ed ha una durata di circa dieci anni. Obiettivo della ricerca è quello di coordinare la ricerca scientifica sul grafene e su altri materiali bidimensionali al fine di implementare nuove tecnologie nei diversi settori industriali.

Tra i diversi progetti avviati vi è quello, partito nel 2014, nato per sviluppare e migliorare la proprietà disinquinante dei cementi fotocatalitici che prevede l’uso del grafene. Nello specifico si tratta di una nuova miscela in grado di migliorare la fotocatalisi degli inquinanti atmosferici. Vediamo nel dettaglio di cosa si tratta.

Cemento mangia smog: un nuovo nanocomposito di grafene-titania

Un fotocatalizzatore composto da grafene e biossido di titanio in grado di degradare fino al 70% di ossidi di azoto atmosferici (NOx) rispetto alle nanoparticelle di biossido di titanio standard: questo è il risultato ottenuto dal team di ricercatori.

Marco Goisis, coordinatore della ricerca di Italcementi, ha sottolineato l’importanza della fotocatalisi: “Abbiamo deciso di accoppiare il grafene con il fotocatalizzatore più usato, biossido di titanio, per incrementare l’azione fotocatalitica. La fotocatalisi è uno dei modi più potenti per disinquinare l’ambiente, perché il processo non consuma i fotocatalizzatori. È una reazione attivata dalla luce solare.”

Xinliang Feng della Technische Universität di Dresda, coinvolto nell’iniziativa Graphene Flagship per lo studio di schiume funzionali e rivestimenti, ha inoltre specificato: “La fotocatalisi in una matrice cementizia, applicata agli edifici, potrebbe avere un grande effetto per ridurre l’inquinamento atmosferico riducendo i NOx e consentendo l’autopulizia delle superfici, il cosiddetto effetto mangia smog. Il grafene potrebbe aiutare a migliorare il comportamento fotocatalitico di catalizzatori come il TiO2 e, allo stesso tempo, migliorare le proprietà meccaniche del cemento”.

Potrebbe interessarti: Consolidamento pilastri in calcestruzzo armato. Come intervenire sul degrado?

In che modo la miscela cemento mangia smog può essere utilizzata?

Dal CNR (Consiglio Nazionale Ricerche) viene specificato che il nuovo materiale nasce dall’esfoliazione da fase liquida della grafite in presenza di nanoparticelle di biossido di titanio, utilizzando solo acqua e pressione atmosferica. Il nanocomposito di grafene-titania può essere impiegato come rivestimento sulla superficie dei materiali per rimuovere passivamente gli inquinanti dall’aria. Se il rivestimento è applicato al calcestruzzo delle strade o sulle pareti degli edifici, le particelle inquinanti possono essere lavate via dalla pioggia o dal vento oppure pulite manualmente.

Per misurare gli effetti della fotodegradazione, il team ha testato il nuovo fotocatalizzatore al grafene sugli ossidi di azoto e ha registrato un netto miglioramento della degradazione fotocatalitica degli inquinanti rispetto alla fotocatalizzatore standard. È stata anche utilizzata la rodamina B come modello per gli inquinanti organici volatili, poiché la sua struttura molecolare assomiglia molto a quella degli inquinanti emessi dai veicoli, dall’industria e dall’agricoltura.

I ricercatori hanno scoperto che il 40% in più di rodamina B è stato degradato dal nanocomposito addizionato al grafene rispetto al quello con solo biossido di titanio, in acqua sotto irradiazione UV.

Il prodotto è già sul mercato? L’innovativo cemento mangia smog promette davvero bene tuttavia prima che possa essere prodotto su scala commerciale bisognerà studiare metodi più economici per produrre il grafene in serie. Restano inoltre da approfondire le interazioni tra il catalizzatore e il materiale ospite e da studiare la stabilità a lungo termine del fotocatalizzatore nell’ambiente esterno.

Leggi anche: Barriere spartitraffico NDBA ANAS. Lanciati i test sulle nuove protezioni intelligenti

Graphene Flagship: non solo cemento mangia smog

Graphene Flagship ha annunciato il lancio di undici nuovi Spearhead Projects”, ovvero progetti di punta che vedono l’uso del grafene in applicazioni commerciali che interessano un’ampia gamma di applicazioni che vanno dalla filtrazione dell’acqua al cruscotto dell’auto del futuro, passando per il settore dell’aviazione.

La scelta di continuare ad investire è legata al successo dei primi progetti Spearhead, lanciati nel 2018.

Tra i partner industriali europei della Graphene Flagship, che ha investito 45 milioni di euro negli undici progetti, ci sono Airbus, Fiat-Chrysler Automobiles, Lufthansa Technik, Siemens e ABB, questi cofinanzieranno i progetti con un ulteriore contributo di 47 milioni di euro, dimostrando il loro interesse per lo sviluppo di prodotti basati su grafene.

Jari Kinaret, direttore della Graphene Flagship, ha dichiarato: “I progetti Spearhead sono progetti orientati al mercato e guidati dall’industria che mirano a creare prototipi a TRL 6 o superiore, in settori in cui le tecnologie basate su grafene hanno un vantaggio rispetto ad approcci concorrenti. A partire dall’aprile 2020, questo approccio sarà esteso a circa il 30% dei finanziamenti della Graphene Flagship elargiti dalla Commissione europea. Questo dimostra il nostro fermo impegno a massimizzare l’impatto della Graphene Flagship…ognuna delle undici nuove iniziative sarà guidata da partner industriali di Graphene flagship. Ciò spianerà la strada alla commercializzazione dei prototipi alla fine dei progetti nel 2023. Questi progetti dimostreranno il valore dei lavori scientifici di base svolti finora dagli enti di ricerca partner di Graphene Flagship durante questi primi sei anni del progetto.”

Ti consigliamo:

Progettazione strutturale  e normativa tecnica: Eurocodici e NTC 2018

Progettazione strutturale e normativa tecnica: Eurocodici e NTC 2018

Santino Ferretti, 2020, Maggioli Editore
Il d.m. 17.1.2018 (NTC 2018), e relativa circolare esplicativa n. 7/2019, allineano la normativa nazionale a quella europea, basata sugli Eurocodici (EC). Questo passaggio cerca di uniformare le norme in tutti i Paesi europei, tuttavia, la lettura e la interpretazione degli...

49,00 € 44,10 € Acquista

su www.maggiolieditore.it

© RIPRODUZIONE RISERVATA


Lascia una risposta

L'indirizzo email non verrà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *