Dlaczego fotokataliza jest tak ważna w kontekście ekologicznego budownictwa? Z prof. dr hab. inż. Magdaleną Janus z Wydziału Budownictwa i Inżynierii Środowiska Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie rozmawia Joanna Gulewicz
Fotokatalizą i zastosowaniem fotokatalizatorów zajmuje się pani profesor od ponad 20 lat, a w ramach projektu TANGO, współfinansowanego ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju zajmowała się pani badaniem nowej i tańszej metody opracowania fotoaktywnych cementów. Gdzie takie cementy znajdą zastosowanie?
Przede wszystkim w budownictwie, np. w elewacjach budynków, ale nie tylko. Bardzo ważne w przypadku fotokatalizy jest możliwość oczyszczania powietrza pod wpływem światła, chociażby z lotnych związków organicznych czy tlenków azotu.
Czy podobne rozwiązania znalazły już zastosowanie w budownictwie?
Tego typu cementy oczyszczające powietrze są oczywiście obecne na rynku, ale są dość drogie ze względu na technologię ich otrzymywania. Zaproponowane przeze mnie rozwiązanie powinno doprowadzać do obniżenia ceny fotoaktywnego cementu, a dzięki temu możliwe byłoby jego szersze zastosowanie.
Z całą pewnością zainteresowanie ze strony potencjalnych nabywców jest ogromne!
Rzeczywiście jest spore zainteresowania, w tej chwili prowadzimy rozmowy z producentami cementu w Polsce. Do rozpoczęcia produkcji należy oczywiście najpierw przetestować technologię w większej skali poza laboratorium. To jest nieco bardziej skomplikowane, ale nasz zespół badawczy z tym sobie poradzi.
Co stanowiło wyzwanie?
Grupa Azoty Zakłady Chemiczne Police są największym producentem bieli tytanowej w Polsce, a biel tytanowa (kalcynowana w odpowiedniej temperaturze), czyli ditlenek tytanu, jest naszym fotokatalizatorem. Wyzwaniem było określenie miejsca poboru półproduktu tak, aby możliwe było wprowadzenie go do chłodnika w ciągu technologicznym otrzymywania cementu. Miejsce wprowadzenia półproduktu do chłodnika oraz ilość półproduktu została tak dobrana, że temperatura panująca w chłodniku była wystarczająca do przekształcenia amorficznej formy ditlenku tytanu w jego formę krystaliczną – anataz.
Jak udało się zaprojektować ciąg technologiczny, który pozwoli uzyskać niezbędne do dalszego działania półprodukty?
Okazało się, że klinkier bezpośrednio po wyjęciu z pieca trafia na tzw. „chłodnik”, gdzie obniżamy temperaturę klinkieru z 800 do 100 stopni. Mój pomysł, który odwzorowałam w warunkach laboratoryjnych, zakłada, że mogę użyć półproduktu z Polic, i wprowadzić go do „chłodnika”, dzięki czemu w etapie końcowym otrzymujemy fotoaktywny cement.
Dlaczego rozwijanie tej dziedziny nauki jest tak ważne?
Fotokatalizoatory mają ogromną, potwierdzoną skuteczność w oczyszczaniu powietrza. Wiele krajów już od lat stosuje technologię i na pewno ta część nauki będzie rozwijana coraz bardziej, zwłaszcza w kontekście wymogów polityki zrównoważonego rozwoju, a to jest kierunek, w którym zwraca się cały świat.
Dziękuję za rozmowę.
Badania finansowane w ramach programu Tango V (TANGO-V-A/0012/2021-00) finansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju
