Storia Della Fotocatalisi Ossidativa

La fotosintesi è presente nel cuore vibrante di tutti i processi organici e naturali della vita sulla Terra e ha più di 2,6 miliardi di anni.

Il biossido di titanio (TiO2) fotocatalitico è una forma di tecnologia naturale, attivata dalla luce, che precedette la fotosintesi di più di un miliardo di anni... e c’è una forte probabilità che da qui sia scaturita la scintilla che ha portato alla fotosintesi ... e alla vita sul pianeta Terra.

http://www.pnas.org/content/103/5/1194.full

Foto è una parola greca che significa luce. Nella fotosintesi la luce infonde energia alla clorofilla la quale, successivamente, innesca la composizione di carbonio (C) del CO2, idrogeno (H) dell’H2O, ossigeno (O) dell’O2 nell’aria e dell’azoto (N) dal fertilizzante al CHON. -vita organica nella sua infinita varietà.

Nella fotocatalisi la luce infonde energia al biossido di titanio (TiO2 - il nono minerale più comune sul pianeta, noto anche come pigmento bianco); ciò innesca lo smembramento quasi istantaneo delle molecole organiche che tornano ai loro elementi costituenti: H2O gassoso, CO2 e minerali.

Il TiO2 fotocatalitico è una forma notevolmente semplice e redditizia di invertire il processo di contaminazione, mantenere le superfici pulite e depurare l’aria.

Come catalizzatore, il TiO2 non si esaurisce nelle reazioni che innesca; continua a funzionare come una macchina a movimento perpetuo... a patto che ci sia luce.

E luce sia!

Descrizione Generale e Referenze PURETI è il fabbricante statunitense di soluzioni fotocatalitiche più sicure, solide, versatili e accreditate sull’attuale mercato mondiale. Il video successivamente collegato, prodotto dal nostro cliente più recente, Neolith, fabbricante di piastrelle spagnolo, offre una buona introduzione all’argomento.

https://www.youtube.com/watch?v=NxfUDGTd0nc&feature=youtu.be

PURETi Group produce (in America e Spagna) e vende (in tutto il mondo) soluzioni per acqua e minerali che si applicano nella nebulizzazione in interni ed esterni di edifici e superfici di ogni tipo... e prodotti edilizi quali pannelli solari, lastre per facciate, lampade e depuratori d’aria .... per trasformare le superfici trattate in depuratori d’aria autopulenti, attivati dalla luce.

Le applicazioni attuali includono pannelli solari che restano più puliti, per più tempo, per produrre più elettricità, per uffici e scuole con qualità dell’aria interna (QAI) migliorata che previene problemi respiratori, edifici e veicoli che richiedono una manutenzione drasticamente ridotta, strade che invertono l’inquinamento esterno, turbine eoliche che restano pulite, accessori di illuminazione LED a risparmio energetico e depurazione dell’aria, serre e stalle dagli straordinari risultati.

Questa notevole tecnologia non è stata scoperta da PURETi ...

Il merito appartiene a una coppia di scienziati giapponesi (professori Honda e Fujishima dell’Università di Tokio) i quali nel 1968 furono i primi a individuare le caratteristiche di quello che avviene quando la luce infonde energia al biossido di titanio (TiO2), il minerale altrimenti noto come “pigmento bianco”.

PURETi non è stata la prima azienda a commercializzare questa tecnologia di depurazione dell’aria, autopulente e attivata dalla luce. La prima a commercializzare le lastre di ceramica fotocatalitica e autopulente fu la società TOTO, nel 1998. I problemi a suo tempo riscontrati erano dovuti al fatto che si trattava di un prodotto di prima generazione (vedere in seguito la piramide evolutiva della tecnologia fotocatalitica). Come avvenne 40 anni fa per le automobili elettriche, che non erano sufficientemente competitive, la tecnologia di TOTO aveva bisogno di progredire a livello tecnologico.

PURETi dispone della versione di tecnologia fotocatalitica di TiO2 più sicura, più forte, più versatile e più redditizia attualmente sul mercato, e vanta referenze quali:

1- La NASA ha scelto PURETi, ed esclusivamente PURETi, come “socio tecnologico a doppio uso” nel 2012 dopo un’esauriente esame di tutta la concorrenza nota.

https://spinoff.nasa.gov/Spinoff2012/ee_5.html

2- Il Consorzio Europeo di Ricerca dell’UE, JRC ha scelto PURETi -e solo PURETi- come suo socio fotocatalitico per il Progetto iSCAPE per il controllo intelligente

dell’inquinamento, progetto rientrante nel Programma Horizon 2020 dell’UEun contrôle intelligent de la pollution; un projet de l’Union européenne Horizon 2020.

https://horizon-magazine.eu/article/10-breakthroughs-shape-europe-next-60-years_en.htmlhttps://www.iscapeproject.eu/about/consortium/

3- Cristal Global (che presto sarà Tronox Cristal, il maggiore produttore di TiO2 del mondo) ha scelto PURETi, e solo PURETi, come socio esclusivo nello spazio fotocatalitico acquoso.

http://www.cristal.com/news-room/news/Pages/Cristal%20and%20PURETi%20Partnership%20Press%20Release.aspx

4- Il professore dell’Università statale dello Iowa, Jacek Koziel, ha scoperto che PURETi ha un’efficacia fotocatalitica da 10 a 25 volte più forte di Degussa / Evonik P25, il cosiddetto “standard d’oro” della ricerca di TiO2 fotocatalitico.

http://www.mdpi.com/2073-4433/8/6/103

5- PURETi è l’unico fornitore di soluzioni fotocatalitiche TiO2 a essere stato testato dalla divisione nano di NIOSH, ente che impone gli standard di livello di rischi sul lavoro più rigidi del mondo.... ed è stato scoperto che l’impiego di PURETi è totalmente sicuro, privo di sviluppo di nanoparticelle di alcun tipo durante la posa.

http://pureti.com/content/documents/2011-NIOSH-paper-on-TiO2-Nano-Safety-1.pdf

6- PURETi è stato scelto da Apple, Amazon, Aunde, Aramark, dal comune di Austin in Texas, dalle scuole pubbliche di Atlanta... e l’elenco arriva fino alla Z e cresce di giorno in giorno.

Pureti - Storia AziendaleLa chiave dell’efficacia di un prodotto fotocatalitico sono la resistenza del catalizzatore e la quantità di superficie esposta dell’ingrediente attivo - le nanoparticelle di anatasio TiO2. Maggiore è la superficie esposta, maggiore è l’interazione tra catalizzatore e luce, aria, umidità e fattori inquinanti. I catalizzatori più forti, con una maggiore superficie es-posta, producono i migliori risultati.

A 20 anni dal lancio commerciale del primo TiO2 fotocatalitico, esistono 3 tipi di prodotti sul mercato:

Generazione 1 - Polveri industriali - es. Toto, vetro Pilkington, cemento Italcementi, rives-timento Alcoa - questi prodotti sono fabbricati mediante incrostazione, sinterizzazione, miscela o rivestimento in polveri o nanoparticelle di anatasio TiO2 nel corpo di un prodot-to o materiale edilizio. L’efficacia fotocatalitica è limitata dall’agglomerazione di particelle e dalla riduzione della superficie esposta. La posa di elementi solidi risulta poco redditizia in quanto ha come limite la necessità di procedere al rinnovamento della pavimentazione, o del trattamento della superficie con uno strato sottile che richiede continuativamente il doppio trattamento del prodotto.

Generazione 2 - Rivestimenti o vernici – esempi: Airlite, Cristal, Gens Nano, Global Engineering, KNOxOut, Sto - queste vernici o rivestimenti relativamente spessi si applicano a una velocità di circa 15 m2 al litro sulle superfici delle carreggiate. È vero che l’efficacia fotocatalitica di questi rivestimenti è superiore a quella dei prodotti di Generazione 1, ciò non toglie tuttavia che tale efficacia continui ad essere sub-ottimale e che la redditività è limitata dai bassi tassi di copertura, oltre che dalla durabilità variabile e dubbiosa.

Generazione 3 - Trattamenti superficiali acquosi - es. PURETi - questa sospensione unica e versatile a base di titani amorfi e cristallini aderisce solidamente a carreggiate, barriere e facciate, con minore agglomerazione di prodotto rispetto a qualsiasi prodotto noto della concorrenza.

PURETi si applica efficientemente con il maggior tasso di rendimento del mercato. Un litro di PURETi copre 75 m2 di carreggiata, o di superficie delle facciate. PURETi con CristalACTiV è inoltre il catalizzatore più forte esistente sul mercato - da 10 a 25 volte più forte di Degussa P25 (il cosiddetto “modello d’oro della ricerca fotocatalitica di TiO2”) secondo studi recenti e pubblicati dall’Università Statale dello Iowa su “journals” scientifici.

Sono disponibili ulteriori test realizzati dall’IPS di Queens, dall’Università di Ferrara, dall’Università Statale della Luisiana, dall’Università Statale di Washington, dall’Università Stony Brook e dall’Università Statale dello Iowa a testimoniare la qualità di PURETi.

Perché PURETi è superiore rispetto alla concorrenza?Pureti utilizza la tecnologia CristalACTiV Sol che gli permette di essere più efficiente di qualsiasi altro concorrente. Il processo di fotocatalisi avviene in superficie e la tecnologia Sol è la migliore soluzione, come indicano le seguenti osservazioni e grafici:

Allo sviluppo della fotocatalisi è stata dedicata considerevole attenzione in questi ultimi anni, visto l’utilizzo in prodotti di qualsiasi tipo, appartenenti ad un’ampia gamma di aree cui sono inclusi in particolare i campi connessi con la tutela ambientale e l’energia.

Dopo la scoperta della dissociazione della molecola d’acqua da parte di Fujishima e Honda nel 1972, le proprietà fotocatalitiche di certi materiali sono state sfruttate per convertire l’energia solare in elettroni e vacanti, dopo l’assorbimento della luce ultravioletta (UV). Tali proprietà sono utilizzate inoltre per produrre energia chimica con cui ossidare e/o ridurre materiali per ricavarne altri materiali utili quali idrogeno, idrocarburi e per distruggere o eliminare contaminanti e batteri dalle superfici di pareti, dall’aria e dall’acqua.

Dei molti tipi di materiali fotocatalitici, il TiO2 è stato uno dei più studiati e utilizzati in molteplici applicazioni a causa della sua potenza come ossidante per la decomposizione dei contaminanti organici, l’idrofilia, la stabilità chimica, la lunga durabilità, la non-tossicità, il basso costo e la trasparenza nella visibilità.

È stato stabilito che ci sono molteplici fattori che esercitano un’influenza significativa sul rendimento dei materiali e sui prodotti fotocatalitici; tra questi sono inclusi: la dimensione della particella, l’area specifica della superficie, il volume del poro, la struttura del poro, la fase cristallina e le sfaccettature delle superfici esposte apparante.

Il materiale PURETi è stato sviluppato e ottimizzato per massimizzare l’area di superficie specifica, volume del poro, dimensioni del poro e livello di dispersione durante la posa; in questo modo vengono incrementate le dimensioni dell’area di superficie accessibile e, di conseguenza, il tasso di trasferimento di massa per assorbimento e decomposizione dei contaminanti organici. L’effetto combinato di questi fattori dà come risultato un rendimento fotocatalitico migliorato in quanto le reazioni fotocatalitiche si basano sulle reazioni chimiche che avvengono sulla superficie del materiale fotocatalitico. I suddetti fattori strutturali incrementano inoltre la capacità catalitica della luce proprio perché permettono che la massima quantità di luce possibile interagisca con la massima estensione possibile della superficie.

Dato che le reazioni fotocatalitiche si basano sulle reazioni chimiche che avvengono sulla superficie del materiale, sono sufficienti strati molto sottili per ottenere risultati ottimali. In uno strato molto grosso, neppure la luce UV riuscirebbe ad attivare le molecole che si trovano oltre a una determinata profondità, né i composti organici decomposti riuscirebbero a entrare in contatto con le superfici in cui avvengono le reazioni chimiche. Questo è il caso di alcune vernici fotocatalitiche, o boiacche del cemento, in cui i sottostrati stessi del prodotto vanno a coprire le particelle di biossido di titanio, impedendo l’accesso della luce. Sarebbe come collocare una tettoia sopra una meridiana solare!