Un grupo de investigadores del Instituto de Ingeniería Civil y Construcción del país asiático demostró en terreno que las propiedades fotovoltaicas de este nuevo material pueden eliminar hasta un 18% del particulado fino provocado por los vehículos a motor, con lo que este nuevo hormigón podría alzarse como una solución para combatir la contaminación atmosférica en grandes centros urbanos.
Uno de los desafíos más relevantes que presentan las grandes ciudades es el de la contaminación atmosférica. De variadas fuentes, una de las que genera mayores inconvenientes es la que proviene, sin duda, del tráfico vehicular y con un parque automotriz siempre en ascenso -y con la electromovilidad aún porcentajes bajos de participación- la infraestructura vial debe buscar maneras eficaces para disminuirla.
Los estudios demuestran que, en ese sentido, los pavimentos de hormigón pueden aportar en ese desafío. Ya sea como “sumideros” (por su capacidad natural de absorción de CO2) o porque se ha demostrado que permiten la disminución del uso de combustible, al tener ciclos de vida más extensos. Sin embargo, en los túneles, la calidad del aire tiende a ser peor debido a que los gases provenientes de los vehículos se encapsulan por la pobre circulación del aire.
Precisamente, para disminuir los niveles de contaminación atmosférica en este tipo de infraestructura -y, junto con esto, combatir los crecientes niveles de contaminación en las grandes urbes- en el Instituto de Ingeniería Civil y Construcción de Corea del Sur (KICT, en sus siglas en inglés) desarrollaron un hormigón fotovoltaico que puede eliminar de forma efectiva el particulado fino en las carreteras.
El secreto para reducir la contaminación
Los desarrollos respecto a hormigón fotovoltaico no son nuevos. Sin embargo, estos se concentran en la construcción de edificaciones energéticamente autovalentes, gracias a la inclusión elementos que absorban la luz en su composición.
En el caso del desarrollo llevado a cabo por el Grupo de Investigación del KICT, la idea es aprovechar las propiedades del material fotovoltaico para remover las partículas finas generadas por los vehículos. Esto se puede lograr, comentaron desde la institución en el comunicado de prensa, gracias a la naturaleza semiconductiva de un material de este tipo, que puede romper a los contaminantes a través de una reacción fotovoltaica cuando se expone a la luz.
Lo que sucede, dicen los investigadores, es que las partículas fotocatalizadoras reaccionan con la luz para producir “especies reactivas al oxígeno (ROS) con un fuerte poder oxidante, las que convierten a los precursores del particulado fino (óxido de nitrógeno, óxido de azufre, etcétera) en sustancias inocuas a través de una reacción fotocatalítica, llevando a la supresión de las partículas que generan el particulado fino”, explicaron.
A raíz de ello es que los ingenieros del KICT crearon un hormigón fotovoltaico que puede reducir la generación de particulado fino a través del gran poder oxidante de las ROS, generadas cuando los fotocatalizadores reaccionan a la luz.
Ensayos en terreno con el nuevo hormigón fotovoltaico
Este nuevo desarrollo se testeó durante el pasado mes de mayo, al utilizar el hormigón fotovoltaico en los muros interiores del túnel Banpo, en Seúl. El ensayo, explicaron desde el KICT, buscó “verificar la efectividad de los resultados que se encontraron en la investigación, con una aplicación en terreno”. Ciertamente, los números fueron decidores.
De acuerdo con los ingenieros a cargo del proyecto, los resultados mostraron cerca de un 18% de disminución en los niveles de concentración de óxido de nitrógeno en un periodo de 24 horas. Un tema no menor fue cómo generar luz constante dentro del túnel: para ello, se instaló una fuente de luz artificial en los sectores donde se colocó el hormigón fotovoltaico, permitiendo que el material generase su reacción aún sin luz natural.
Junto con estos resultados, la investigación también demostró que los productos de la degradación fotovoltaica, los que se convierten en sales debido al contenido de calcio en el hormigón fotovoltaico, se removieron de manera eficaz gracias a las aguas provenientes de lluvias, lo que permite que “la función fotovoltaica se mantenga de forma permanente, sin necesidad de mantención”, dijeron los ingenieros.
Ahora, el grupo de investigadores liderados por el Dr. Jong-Won Kwark busca establecer una serie de sistemas de certificación para la evaluación del desempeño fotovoltaico, que facilite el uso de este hormigón fotovoltaico a nivel industrial. “La tecnología para la construcción que utilice este material podría tener un efecto inmediato en la reducción de las partículas finas, por ello es que planeamos construir un sistema de cooperación con gobiernos locales y corporaciones públicas para expandir las demostraciones en terreno a otros lugares”, aseguró el académico.
