آیا ساختمان های دودخوار می توانند شهر شما را نجات دهند؟
خوب، به این سادگی ها هم نیست. اما دانشمندان سخت در تلاش هستند تا راه هایی را برای به کارگرفتن معماری برای خنثی کردن بدترین انواع آلودگی هوا پیدا کنند. فناوری برتر با استفاده از اکسید تیتانیوم (TiO2) ابزارهای تازه ای در اختیار سبزسازان قرار می دهد.
سفال های ضد دود روی نمای یک بیمارستان شهر مکزیکوسیتیهمین حالا که شما این مطلب را می خوانید، یک بیمارستان که نمای آن از دی اکسید تیتانیوم (TiO2) پوشیده شده است، در شهر مکزیکوسیتی مشغول بلعیدن دودهاست. این چیزی است که ممکن است به زودی در ساختمانی در نزدیکی شما نیز اتفاق بیافتد.
بیمارستان مانوئل گیا گنزالس هوای اطراف خود را پاکیزه می کند.
بیمارستان مانوئل گیا گنزالس در شهر مکزیکوسیتی یکی از طرح های شاخص تهیه شده توسط یک شرکت معماری مستقر در برلین به نام الگانت امبلیشمنتز (Elegant Embellishments) است که سیستمی متشکل از کاشی های تزئینی با روکش دی اکسید تیتانیوم که برای جذب مستقیم آلودگی از هوا طراحی شده، ابداع کرده است. الیسون درینگ، معمار آمریکایی و از مدیران شرکت الگانت امبلیشمنتز، در سخنان خود در تد اکس (TEDx) چگونگی عملکرد آن را توضیح میدهد. واحدهای بند بند، جریان هوا را از طریق سطوحی که به دی اکسید تیتانیوم حداکثر فرصت را برای عمل کردن می دهند، تسهیل می کنند. رسالت درینگ و شریک طراح او دانیل شواگ ادغام علم شیمی برای پاکسازی هوا با یک طراحی جالب است “تا محیط های زیست را در سطح مولکولی بهبود بخشد.”
دی اکسید تیتانیوم که در گذشته از آن برای سفید کردن کِرِم های ضدآفتاب و رنگ ها استفاده می شد، یک دهه پیش زمانی که یک شرک تولید کننده سیمان به نام گروه ایتال سمنتی نوعی سیمان خودپاکیزه کننده تولید کرد، برای نخستین بار در معماری نیز مورد استفاده قرار گرفت. پس از کشف این مهم که دی اکسید تیتانیوم هوا را نیز پاکیزه می کند، استفاده از توانایی بالقوه این ماده بزودی به صنعت ایجاد ساختمان های سبز توسعه یافت.
چگونگی عملکرد دی اکسید تیتانیوم
دی اکسید تیتانیوم یک ماده فوتوکالیستی است و این بدان معنا است که این ماده بر اثر تابش نور خورشید روی آن، فعال می شود. نور فرابنفش نوعی فعل و انفعال را میان دی اکسید تیتانیوم و آلاینده های زیانبار – مانند اکسید نیتروژن و ذرات معلق – ایجاد می کند که گازهای آلاینده و مواد آلی را به ترکیبات بی خطرتر تبدیل می کند.
(1) آفتاب با یک سطح پوشیده از دی اکسید تیتانیوم برخورد می کند و این لایه بر اثر نور فرابنفش انرژی می گیرد. (2) بین دی اکسید تیتانیوم با گازهای آلاینده و ذرات معلق فعل و انفعال صورت می گیرد. (3) و در نتیجه آن گازها و ذرّات کم خطرتر می شوند.
یک کاربرد دیگر، که توسط شرکت آلکوئا تدارک و به بازار عرضه شده است، نوعی روکش دی اکسید تیتانیوم است که به صفحه های آلومینیومی متصل می شوند. آلکوئا مدعی است که صفحه های ابداعی آن به نام EcoClean With Reynbond Panels ، نه تنها هوای اطراف خود را پاکیزه می کنند، بلکه با کمک به شسته شدن آسان تر آلاینده ها هنگام بارندگی به پاکیزه شدن خود ساختمان نیز یاری می دهند.
راه های بیشتری برای رنگ آمیزی شهر به رنگ سبز
دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا در ریورساید نیز به نوبه خود در حال آزمایش سفالهای ضد ود در بامها هستند و در هلند نیز دانشمندان دی اکسید تیتانیوم را روی سطح جاده ها می پاشند و نتایج چشمگیری را که کاهش ٤٥ درصدی آلودگی هوا است گزارش می کنند.
سفال های روی پشت بام که توسط دی اکسید تیتانیوم رنگ آمیزی شده اند، ممکن است به بهبود کیفیت هوا کمک کنند.
این راه حل ها امیدوارکننده اند و کیفیت بهبود یافته هوا نیز خوب است؛ اما نگرانی هایی نیز وجود دارند. در جریان تولید دی اکسید تیتانیوم مواد خطرناکی به وجود می آیند و همچنین باید تحقیقات بیشتری در مورد آبی که از سطح ساختمان های روکش شده با دی اکسید تیتانیوم جاری می شود و نیز پیامدهای احتمالی ذرات بسیار کوچک دی اکسید تیتانیوم بر تندرستی، پژوهش های بیشتری انجام شوند.
ولی به هر حال با ادامه آزمایش ها روی دی اکسید تیتانیوم و دیگر مواد جذب کننده آلاینده ها مانند بایوچار (biochar) که از مواد آلی سوخته شده (biomass) تولید می شود، سبزسازان بر شالوده استواری برای موفقیت در آینده متکی هستند.