Comunicación presentada al III Congreso Edificios Energía Casi Nula:
Autora
- Isabel Mateos Delso, Product Manager, LafargeHolcim
Resumen
Día tras día se ponen de manifiesto grandes avances tecnológicos con los que construir nuestros edificios de forma sostenible y con el menor consumo de energía posible, tanto durante la etapa de construcción como durante el periodo de uso. Muchos son los sistemas ya conocidos que disminuyen el consumo de energía para la construcción y el uso de una vivienda. El proyecto de investigación que se ha llevado a cabo desarrolla un nuevo material para la construcción de edificios sostenibles con el objetivo de disminuir su huella ambiental durante el uso de este. Esta nueva solución constructiva, es capaz de disminuir los contaminantes del aire que respiramos, sin necesidad de ninguna energía externa para su funcionamiento.
Sostenibilidad, España suspende en materia de calidad del aire
La calidad del aire viene determinada por la presencia en la atmósfera de contaminantes atmosféricos, que pueden ser material particulado o contaminantes gaseosos como el dióxido de nitrógeno (NO2), dióxido de azufre (SO2) y ozono troposférico (O3).
El 95% de la población española respira aire con niveles superiores a las recomendaciones de la Organización Mundial de la Salud (OMS), debido principalmente al tráfico en las zonas metropolitanas, algunos sectores industriales (siderurgia, cemento y centrales térmicas) y el tratamiento de los residuos, según el informe acerca de la calidad del aire en el Estado Español presentado por Ecologistas en Acción durante el año 2014.
La normativa vigente en materia de calidad del aire establece unos niveles de contaminantes en la atmósfera que no deben sobrepasarse en aras de la protección de la salud y de los ecosistemas, pero el informe destaca que cada año se registran cerca de 27.000 muertes prematuras en el España por afecciones derivadas de la contaminación del aire, según la Agencia Europea de Medio Ambiente (AEMA).
Esto se traduce en un aumento de los costes sanitarios derivados de la contaminación atmosférica, que representan entre el 2,8% y el 4,6% del PIB español, unos 46.000 millones de euros, según un reciente estudio de la Organización Mundial de la Salud. Los daños provocados sobre los cultivos y los ecosistemas naturales también implican costes económicos.
En la actualidad, las redes de calidad de aire ambiente de España, gestionadas por las comunidades autónomas, y en algunos casos, por las entidades locales, cuentan con más de 600 estaciones de medición fijas, distribuidas por toda la geografía española. El número de analizadores supera la cifra de 4.000. Además, la evaluación de la calidad del aire mediante estas estaciones fijas están apoyadas por modelos de simulación de calidad del aire cada vez más desarrollados.
El resultado de esta evaluación se puede consultar de forma resumida en el informe Evaluación de la Calidad del Aire en España 2014, oficial desde el 1 de octubre de 2015 una vez enviada a la Comisión Europea.
La Comisión Europea declaró el año 2013 como el Año del Aire en Europa, publicándose en España el informe Análisis de la Calidad del Aire en España. Evolución 2001-2012, con el objetivo de divulgar ampliamente la calidad del aire en España y cómo ha ido evolucionando en los últimos años, actualizándose posteriormente con la información oficial de los años 2013 y 2014.
Si nos centramos en los contaminantes con límites máximos superados durante este periodo, observamos que los óxidos de nitrógeno junto al ozono son los más acusados. Los valores legislados para los óxidos de nitrógenos son los siguientes:
De esta forma, en base a estos contaminantes, España se presenta como muestra la imagen.
Tecnología Depolluting, innovación al servicio de la sostenibilidad
Introducción / Antecedentes
Con el empeño de mejorar nuestras ciudades, nuestros edificios y en general el entorno en el que vivimos, nace la tecnología Depolluting, un proyecto innovador y ambicioso con el que se pretende disminuir los contaminantes del aire que respiramos de forma pasiva.
Descripción de la solución
Depolluting es una tecnología basada en la fabricación de un cemento capaz de descontaminar fundamentalmente los NO2 existentes en el aire.
Este cemento descontaminante aplicado a hormigones, morteros, pavimentos o materiales prefabricados, convierte los edificios de nuestras ciudades y las infraestructuras en potenciales reductores de contaminantes atmosféricos.
Morteros de revoco, monocapas, adoquines o baldosas, pavimentos industriales de hormigón, etc. son aplicaciones potenciales habituales en edificación.
Innovación
Sin necesidad de ningún aporte externo de energía, la tecnología Depolluting es capaz de descontaminar sin necesidad de luz solar, luz UV o cualquier otro método externo.
De esta forma es aplicable tanto en interiores de edificios o infraestructuras: parkings, túneles, etc, como en exteriores.
Trabaja las 24 horas, de día o de noche, e independientemente de las condiciones meteorológicas que sucedan: sol, lluvia, días nublados, etc.
Los óxidos de nitrógenos quedan adheridos a la superficie tratada con Depolluting, de forma que una vez entran en contacto con esta, se produce una reacción química transformándose en sales de nitrato quedando de esta forma inmersos en el interior de la pasta cementicia.
Metodología
Para determinar el poder descontaminante de cada una de las posibles aplicaciones que se pueden llevar a cabo, desarrollamos un proyecto de investigación que comienza en el año 2011.
Pruebas piloto realizadas en garajes
Se evalúa el poder descontaminante de dos muestras realizadas con hormigón y mortero de revoco, en el interior de dos garajes cuyo volumen es de 18 m3 cada uno, siendo el área de exposición de 18 m2.
Se establece una concentración de entra da de contaminantes similar a la realizada por el tráfico de los vehículos en ciudad. La concentración de NOx es medida cada 5 minutos, siendo el tiempo de residencia del gas estimado de 14 min.
La Tabla 1 muestra los resultados obtenidos de los diferentes test realizados con la muestra de hormigón y la de referencia. Los resultados muestran como el nivel de absorción del gas NO2 en las muestras tratadas con hormigón Depolluting llegan hasta un 26%.
De la misma forma, pero analizando el mortero de revoco aplicado mediante proyección, se obtienen los siguientes resultados:
Prueba Industrial realizada en la chimenea de extracción del túnel Croix-Rousse en Lyon
El objetivo de esta prueba era determinar el efecto descontaminante de un mortero de revoco proyectado en la chimenea de extracción del túnel citado en Lyon. Para ello se aplica una superficie total de 125 m2 en las paredes de dicha chimenea.
La longitud del túnel (4 carriles) es de 1750 m, con un tráfico de alrededor de 5000 vehículos al día. La extracción de los gases se realiza mediante 5 chimeneas terminadas con una planta de ventilación. Cada planta de ventilación consta de tres áreas diferenciadas: “Inlet room, Fan room, y Outlet room».
Las mediciones se realizan a través de sensores absorbentes (Radiello code 166), antes y después de la aplicación del mortero descontaminante.
Tal y como se observa en los gráficos, los niveles de concentración de NO2 medidos en “outlet room” durante el periodo de exposición (desde 6h hasta 53 horas en el primer gráfico) reducen estas concentraciones hasta un 30%, considerando periodos de 9AM a 3 PM, caracterizado como baja cantidad de tráfico. En la medición realizada 5 meses después, este nivel de descontaminación lega hasta un 60%, considerando periodos de alta intensidad de tráfico.
Prueba Industrial realizada en el parking del Colegio Oficial de Arquitectos de Madrid
Con el objetivo de determinar la descontaminación a niveles más bajos de los anteriormente expuestos, se realiza la misma prueba industrial con mortero descontaminante en el interior del parking del COAM. Se proyecta una superficie de 450 m2 en paredes y techos. El nivel de vehículos al día que transitan por dicho parking se sitúa entre 8.000 y 9.000 por mes.
Se monitoriza la contaminación antes y después de la aplicación del mortero con Radiello core 166, hasta un total de 8 sensores por duplicado, a lo largo de toda la superficie.
Los resultados obtenidos muestran unos niveles de descontaminación del 20%, tal y como se puede observar en los gráficos adjuntos:
Resultados y conclusiones
El mortero proyectado es capaz de disminuir en mayor % los contaminantes de NO2 que el tratamiento realizado con hormigón. Las pruebas piloto realizadas en los garajes nos muestras estos resultados.
Los niveles de descontaminación en la chimenea del túnel son aparentemente mucho mayores que los analizados en el resto de las pruebas realizadas.
Conclusiones
- El poder descontaminante de la tecnología Depolluting es sensible a los siguientes aspectos:
- Nivel inicial de contaminación: cuanto mayor cantidad de contaminantes haya en el área a tratar, mayor será la capacidad para reducirlos.
- Porosidad de la superficie realizada con Depolluting: cuanto mayor es la porosidad de la superficie, mayor será su poder descontaminante. Estos resultados quedan patentes al evaluar las diferencias entre el mortero proyectado y el hormigón.
- Ventilación: Punto clave por la disipación de contaminantes que provoca.
- Ratio entre volumen/superficie: cuanto mayor es el confinamiento de la concentración, mayor es el poder descontaminante.