LA FOTOCATALISI E IL SUO SVILUPPO
La fotocatalisi è il fenomeno naturale in cui una sostanza, detta fotocatalizzatore, attraverso l’azione della luce (naturale o prodotta da speciali lampade) modifica la velocità di una reazione chimica. In presenza di aria e luce si attiva un forte processo ossidativo che porta alla decomposizione delle sostanze organiche ed inorganiche inquinanti che entrano a contatto con tali superfici.
Non vi è dubbio che la fotocatalisi vada assumendo un ruolo sempre più primario nei processi biologici e nelle attività di controllo ambientali.. Il bisogno di un ambiente più pulito e di una migliore qualità della vita esortano a pensare ad un uso eco-compatibile della luce e del sole ed in questo contesto la fotochimica applicata ai materiali di costruzione potrebbe trasformarsi in una soluzione molto interessante tanto da diventare parte integrante della strategia mirante a ridurre l’inquinamento ambientale attraverso l’uso di materiali di costruzione che contengono fotocatalizzatori.
Negli ultimi anni l’interesse scientifico e tecnico per le applicazioni della fotocatalisi è cresciuto esponenzialmente.
Più di duecento studi per anno vengono pubblicati nel solo settore del trattamento di aria e acqua.Può, ad esempio essere citata la degradazione fotocatalitica di derivati di erbicidi (Singh et al., 2003), del nitrobenzene (Bhatkande et al., 2003), di composti organici volatili (VOC) trasportati dall’aria (Wu e Chen, 2003), del bisfenolo (fukashori et al., 2003). Wu e Chen riportano che l’efficienza del Biossido di Titanio per la catalizzazione della fotolisi del benzene, dello xylene, del n-ettano, del metanolo, dell’acetone, dell’etil-etere, della formaldeide, del tricloroetilene e del percloroetilene, è stata dell’ordine di più dell’80% in 5 minuti (escludendo la formaldeide), con irradiazione da lampada al mercurio. Gli stessi autori riportano variazioni dell’efficienza in relazione a diversi quantitativi e tipi di Biossido di Titanio, all’intensità e alla tipologia di raggi ultravioletti (UV) ed altri aspetti correlati.
I brevetti depositati sui prodotti fotocatalitici sono più di mille e il Giappone in questa fase fa la parte del leone.
Si pensi che il mercato della fotocatalisi in Giappone, previsto per il 2005, è di 10 miliardi di dollari1. Attualmente il mercato giapponese è suddiviso per il 61% in prodotti per esterni, 18% prodotti per interni, 11% prodotti per pavimentazione stradale, 9% filtri, 1% altre applicazioni2 ma lo sviluppo delle applicazioni darà sempre più spazio al cruciale trattamento delle acque che conquisterà nei prossimi anni un terzo del mercato totale.
Il maggior programma di ricerca Europeo oggi attivo sulla fotocatalisi prende nome di Progetto PICADA
Photocatalytic Innovative Coverings Application for De-pollution Assessment – (applicazioni di rivestimenti fotocatalitici innovativi per la valutazione del disinquinamento) iniziato nel 2003 e destinato a protrarsi fino al 2005, le cui finalità sono il raggiungimento di una miglior comprensione dei processi di disinquinamento, la valutazione dei costi e longevità dei materiali impiegati, oltre allo sviluppo e alla commercializzazione del prodotto. Si prevede che questi nuovi materiali consentiranno di raggiungere l’obiettivo di ridurre i livelli di ossidi Azoto sotto i 21 ppb entro il 2010. L’Unione Europea ha riconosciuto l’importanza di questa tecnologia e già nel 2001 ha deciso di finanziare un progetto di ricerca che coinvolge le aziende di quattro paesi membri.