کاهش آلودگی هوای تونل ها با ساخت بتن جدید

ترافیک یکی از بزرگترین منابع آلودگی هواست، اما اگر همان جاده هایی که در آن تردد می شود بتوانند به پاکسازی هوا کمک کند چه اتفاقی رخ می دهد؟

به گزارش تکناک، مهندسان در کره اکنون نشان داده اند که بتن فوتوکاتالیستی می تواند به کاهش آلودگی در تونل ها کمک کند.

در حالی که ما باید در اسرع وقت به وسایل نقلیه سبزتر روی بیاوریم، نیل به این هدف چند دهه زمان می برد. در این میان، یافتن راه‌های دیگری برای جلوگیری از آلودگی هوا مهم است، پس چرا برای کمک به رایج‌ترین مصالح ساختمانی در جهان مراجعه نکنیم؟ در سال‌های اخیر، دانشمندان بتنی ساخته‌اند که می‌تواند برخی از مواد مضر موجود در هوای اطراف را به محصولات بی‌ضرر تبدیل کند.

این سیستم‌های بتن تصفیه‌کننده هوا به پوششی از دی اکسید تیتانیوم متکی هستند که به نور خورشید واکنش نشان می‌دهد و مولکول‌هایی به نام گونه‌های اکسیژن فعال (ROS) تولید می‌کند. اینها ترکیبات اکسید کننده قوی هستند و آلاینده های هوا مانند ترکیبات آلی فرار (VOCs)، اکسیدهای نیتروژن، اکسیدهای گوگرد و آمونیاک را تجزیه می کند و از تشکیل ذرات ریز معلق جلوگیری می کند.

در مطالعه جدید، محققان موسسه مهندسی عمران و فناوری ساختمان کره (KICT) این نوع بتن فتوکاتالیستی را توسعه دادند و آن را در یک تونل آزمایش کردند، جایی که آلودگی اغلب به دلیل گردش ضعیف هوا بیشتر است. چراغ‌های مصنوعی در امتداد دیوارها نصب شد تا واکنش‌های فعال‌ سازی بتن با نور را تقویت کنند.

این تیم دریافت که سطح اکسیدهای نیتروژن در طی 24 ساعت حدود 18 درصد کاهش یافت و محصولات نهایی این واکنش ها نمک هایی بودند که تا حدی از محتوای کلسیم در بتن به وجود آمدند. این نمک ها به سرعت توسط باران شسته شدند. بهتر از آن، این تیم می‌گوید که این فرآیند باید به بتن فوتوکاتالیستی اجازه دهد تا به طور نامحدود عمل کند، بدون نیاز به تعمیر و نگهداری اضافی فراتر از بتن معمولی.

این تیم قصد دارد به تحقیق در مورد این فناوری ادامه دهد تا به تجاری سازی آن کمک کند و امیدوار است اثربخشی آن را بهبود بخشد. نمونه‌های دیگر توانسته‌اند سطح اکسید نیتروژن را تا 45 درصد یا حتی 70 درصد شگفت‌انگیز در صورت جفت شدن با گرافن کاهش دهند.

دکتر جونگ وون کوارک، محقق ارشد این پروژه گفت: فناوری ساخت و ساز با استفاده از فوتوکاتالیست ها می تواند تأثیر فوری بر کاهش ذرات ریز معلق و بهبود آلودگی هوا در محیط زندگی کشور داشته باشد. ما قصد داریم یک سیستم همکاری با دولت‌های محلی و شرکت‌های عمومی ایجاد کنیم تا نمایش‌های آزمایشی را به سایر سایت‌ها گسترش دهیم و به تجاری‌سازی دست یابیم.

مقاله ای که بتن فوتوکاتالیستی را توصیف می کند در مجله KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research منتشر شده است.