Ciudades Inteligentes

Hormigón innovador puede reducir el smog en las ciudades inteligentes

Hormigon inteligente reduce el smog

La contaminación del aire por smog, que es una mezcla notoria de humo y niebla que cubre la atmósfera con óxidos de nitrógeno, óxidos de azufre, ozono, humo, partículas de suciedad y clorofluorocarbonos (CFC) oscurece su visión y el disfrute de la belleza de la naturaleza. Bueno, eso se ha convertido en algo común en muchas ciudades metropolitanas populares del mundo.

Por primera vez, la palabra ‘smog’ se usó en Londres a principios de 1900 para definir la mezcla turbia de humo y dióxido de azufre producida por la combustión de enormes cantidades de carbón.

Hoy en día, la mayor parte del crédito se destina a la emisión de combustibles fósiles de automóviles, fábricas, centrales eléctricas, bosques e incendios agrícolas que comprenden partículas que reaccionan con la luz solar para producir smog fotoquímico.

¿Qué tiene que decir la investigación sobre la contaminación del aire?

Aunque los efectos peligrosos del smog no son visibles a simple vista, según los registros, es responsable de 400,000 muertes solo en Europa y 1 de cada 10 muertes prematuras en el mundo. Si bien los más afectados entre la población son los jóvenes, un aumento de 100 unidades en el material particulado puede resultar en una disminución de la esperanza de vida de 2,3 años entre los niños a la edad de cinco años.

El motor de energía sostenible de Europa conocido como InnoEnergy realizó una investigación que reveló que Europa puede ahorrar 183 mil millones de euros al adoptar tecnologías innovadoras para reducir el smog en los próximos siete años.

El informe titulado «Clean Air Challenge» enfatizó que las soluciones concretas, las soluciones de calefacción y el sistema de tránsito innovador podrían proteger a los ciudadanos europeos del impacto de la contaminación del aire.

La investigación se efectuó en asociación con Deloitte y con el respaldo del Instituto Europeo de Innovación y Tecnología (EIT).

Aunque el informe habla sobre los desafíos y las soluciones para los países europeos, la situación no es tan diferente en otras partes del mundo, o tal vez peor.

El nuevo sistema de techado envolvente de smog

3M ha creado gránulos innovadores en tejas del techo que pueden usar la luz solar para convertir el smog en iones solubles en agua, lo que reduce activamente la contaminación del aire. 3M es una empresa conglomerada multinacional estadounidense que trabaja en las áreas de la industria, bienes de consumo y atención médica.

El nuevo producto de 3M no es un filtro o un monitor industrial, sino que es un gránulo que se utiliza para la fabricación de tejas de tejado. Cuando los gránulos en las tejas se exponen a la luz solar ultravioleta, producen «radicales» que convierten el óxido de nitrógeno en una sustancia que se lava con la lluvia en lugar de contaminar el aire.

De hecho, los edificios comerciales tienen soluciones sostenibles (de 3M) para combatir el smog como techos verdes con jardines en la azotea y gránulos reflectantes solares. Pero para los edificios residenciales, las soluciones no han sido tan tangibles, por lo que esta es la primera vez que se crea un producto de reducción de smog para los hogares residenciales, categorizado bajo la unidad de productos minerales industriales de 3M.

Según Frank Klink, Director Senior de Laboratorio de 3M, la solución inteligente para reducir el smog puede ayudar a las ciudades a avanzar hacia los objetivos de reducción de emisiones.

3M comenzó a fabricar gránulos en la década de 1930, y hoy se mantiene como uno de los proveedores de materiales para techos más grandes de los EE. UU. suministra los productos a empresas conocidas como Owens Corning, Certain Teed, Atlas Roofing y Malarkey Roofing. Durante varios años, la compañía ha desarrollado soluciones amigables con el medio ambiente, como películas que combaten las algas del techo y los gránulos reflectantes del calor para techos frescos.

Los innovadores gránulos del techo se enviaron para su evaluación al Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley para determinar la eficacia de la tecnología de consumo de smog.

El laboratorio verificó el producto utilizando gases en una cámara de reacción, registrando las concentraciones de óxido de nitrógeno en tiempo real, antes, durante y después de estar expuesto a la luz UV.

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Las pruebas confirmaron que los materiales foto-catalíticos de 3M fueron lo suficientemente eficientes para reducir el smog y agregar a la purificación del aire.

3M prevé que la nueva tecnología implementada en los materiales de techos convencionales sea un gran paso adelante en la lucha contra la calidad del aire y los desafíos del aire.

Beneficios reales

Los Ángeles recientemente aprobaron una regulación obligatoria de construir todos los techos de casas nuevas solo con productos que no dañen el medio ambiente. Los Ángeles es una de esas ciudades inteligentes que se enfrentan a una atmósfera intensamente smog mientras luchan contra ella.

Malarkey Roofing, una compañía con sede en Oregón, es el primer cliente de 3M que ha mezclado los gránulos anti-smog en sus tejas. Ahora, Malarkey fabrica sistemas de techado solo con tecnología de reducción de smog.

Los nuevos mandatos en Los Ángeles alentaron a Malarkey a comenzar la compañía en la ciudad siguiendo el curso en otras ciudades de los EE. UU., como Portland, Oklahoma City más adelante en un futuro cercano.

Salt Lake City, Phoenix, Austin en Texas y San Antonio están sufriendo todos los problemas relacionados con el smog, por lo que el CEO de Malarkey, Jim Fagan, espera que el producto sea popular pronto.

A pesar de las ventajas visibles, los gránulos que comen smog tienen una desventaja de costos más altos en comparación con otras variedades. Sin embargo, incluso una incorporación del 5% del producto en una teja es suficiente para otorgar al techo un poder purificador de aire igual a tres árboles. Entonces, es un concepto simple que da pequeños pasos para lograr un gran cambio.

Ejemplos de edificios que comen smog

‘Torre de Especialidades’, un edificio de hospital, ha demostrado que una pequeña ayuda del sol combinada con un diseño inteligente puede ayudar a las comunidades a mejorar la calidad del aire. Este edificio hospitalario ha sido construido en la Ciudad de México, que es famoso por su atmósfera de smog.

El hospital tiene una fachada de 100 yardas de largo, construida con azulejos que exhiben capacidades para limpiar el aire. Los azulejos especiales innovados por la empresa de arquitectura con sede en Berlín Elegant Embellishments están manchados con óxido de titanio que actúa como un catalizador después de ser activado por la luz solar.

En otras palabras, cuando las baldosas son afectadas por los rayos UV, se produce una reacción que convierte los óxidos de mono-nitrógeno de la niebla tóxica en sustancias menos dañinas, como el nitrato de calcio (un tipo de sal) y el agua, con cantidades insignificantes de dióxido de carbono.

Los arquitectos no se jactan de resolver un problema en toda la ciudad, pero realmente esperan animar a otros a construir estructuras amigables con el medio ambiente.

El edificio del hospital puede neutralizar el efecto de 1000 automóviles en la Ciudad de México de los 5,5 millones y puede proporcionar aire ligeramente fresco alrededor de las instalaciones del hospital.

Otro ejemplo que vale la pena mencionar es el Palazzo Italia, que hizo su aparición inaugural en la Feria Mundial 2015 en Milán. Este es el primer edificio construido con un material que ayuda a fregar el aire.

Palazzo Italia fue diseñado por los arquitectos Nemesi para la Expo 2015 de Milán. Inicialmente, el edificio de aspecto novedoso se utilizó como el principal centro de exposiciones para el evento, pero ahora se está utilizando como un centro de investigación Human Technopole.

La fachada del edificio está construida con una mezcla de cemento, titanio y óxido que atrapa el óxido de nitrógeno del smog y lo convierte en sales inofensivas que se lavan durante las lluvias.
Además, el edificio consume un 40% menos de energía en comparación con otros edificios convencionales y emite cero partículas contaminantes del aire.

Hay muchas otras soluciones innovadoras que surgen como una gran oportunidad para reducir las contaminaciones del aire, como el pavimento convertido en herramientas de purificación de aire. Esperamos ver más innovaciones de este tipo en el futuro, y sobre todo ser implementadas de manera sostenible en las ciudades inteligentes del mundo.

La imagen muestra una sección de la Celosía del Hospital Manuel Gea González en México, la cual fue realizada con hormigón para reducción de smog.

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Felipe Argüello

Felipe Argüello es el fundador de Infoteknico. Ingeniero con más de 30 años de experiencia trabajando en América Latina, Estados Unidos y Europa en las áreas de ingeniería, consulta técnica, proyectos, ventas y entrenamiento en soluciones de alta tecnología y seguridad electrónica.

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Felipe Argüello es el fundador de Infoteknico. Ingeniero con más de 30 años de experiencia trabajando en América Latina, Estados Unidos y Europa en las áreas de ingeniería, consulta técnica, proyectos, ventas y entrenamiento en soluciones de alta tecnología y seguridad electrónica.