שימוש ב- Photocatalytic Concrete עבור Air Purification אזורים עירוניים

האתגר הצומח של זיהום אוויר עירוני

(התרחבות, הרחבת ציי הרכב, ופעילות תעשייתית מרוכזת הפכה את איכות האוויר לנושא בריאות הציבור קריטי בערים ברחבי העולם.על פי ארגון הבריאות העולמי, זיהום אוויר חיצוני תורם למיליוני מקרי מוות מוקדמים מדי שנה, בעיקר משבץ, מחלות לב, סרטן ריאות, וזיהומים נשימתיים.

מה זה Photocatalytic Concrete?

בטון פוטו-קטליטי הוא בטון מורכב מטבולי עם photocatalyst - רוב נפוץ טיטניום דו-חמצני (TiOFLT:0) [21] באטאז או בצורת גביש כפול. כאשר החומר נחשף ל- אולטרה סגולה (UV) אור באור השמש, photocatalyst מעורר סדרה של oxidation-reduction-realytic תגובות כי לאחר מכן אווירי סגור על ידי צפון-קרקעית רשת צפון-אוויר אינטנסיבית של צפון-החדשהימים של צפון-קוריאנית של צפון-מזרחית (U) היא הפעילהת אבטחה, לאחר מכן, לאחר מכן, היא הפעילה, לאחר מכן, היא הפעילה, היא הפעילה על ידי הגנה על ידי הגנה על ידי הגנה על פני כדור הארץ, היא הפעילהופנה-אוויר אינטנסיבית של צפון-אוויר אינטנסיבית של תשתיות אחורית אבטחה אינטנסיבית של צפון-ידי צפון-ידי חברת החשמל האיטלקי, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, היא החלה על ידי חברת האבטחה של צפון-ידי חברת האבטחה של צפון-ידי חברת האבטחה של צפון-ידי צפון-ידי צפון-ידי צפון-ה, לאחר מכן, היא החלה את מערכת הגנה על ידי צפון-ידי צפון-ידי חברת האבטחה של צפון-ידי צפון-

כיצד פועל מכניזם Photocatalytic

(ה) החל כאשר פוטונים של אור עם אנרגיה גדולה יותר מהפער של טיטניום דו-חמצני (כ-3.2 eV for anatase) תוקפים את פני השטח (אלקטרון) ב-ToFLT:02NUMFLT 1) הם נרגשים מקבוצת הוולגן (NV) ועד לטיהור מים אטומיים (F2) באופן בלתי-מסוגלימים) והופכים לחמצן (או-או-או-או-או-או-או-או-או-או-או-או-או-או-או-או-או-מסוגים).

חומרים מרכזיים Photocatalyst Beyond Titanium Dioxide

בעוד צמיגים (ToreaFLT:0) 203FLT:1 נשאר תקן התעשייה בשל העלות הנמוכה, יציבות כימית, ולא רעילות, החוקרים חוקרים חלופות להתגבר על ההפעלה המוגבלת שלה תחת אור גלוי (UV רק עושה כ -5% של אור השמש) דופדו טיטאניה משתנה (לדוגמה, עם חנקן, פחמן, או sulfur - מזרז את הספקטרום הנראה, שיפור יעילותם של אלקטרו-חמצני (C2) עם ספקטרום:

ייצור Photocatalytic Concrete

שילוב של photocatalyst לתוך בטון יכול להיעשות בכמה דרכים.השיטה הפשוטה ביותר היא להוסיף TiOveFLT:02cioFLT:1 אבקת ישירות לתוך המלט כתחליף חלקי למצטברות קנס או כמו תוספת.הריכוז בדרך כלל נע בין 1% ל- 5% על ידי משקל של פיזור אור הוא קריטי כדי למנוע קלפיות ולהבטיח שכל חלקיק הוא חשיפה לאור חלופית, כמו ציפוי חומר ניקוי חיצוני יכול להיות קטן יותר, אבל יש צורך על פני השטח של חומר ניקוי גבוה יותר על פני השטח של חומר ניקוי גבוה יותר, אבל על פני השטח של חומר ניקוי העליון של חומר ניקוי נמוך יותר של חומר ניקוי.

היתרונות של photocatalytic Concrete עבור הסביבה העירונית

ניכוי זיהום אוויר

(המחקרים והמעבדות הראו כי בטון פוטו-קטליטי יכול להוריד את NOIRLT:0)xxxFreaLT:1 ריכוזים של 20-60 אחוזים באזורים הסמוכים, בהתאם לצפיפות התנועה, לחות, מהירות רוח ועוצמה סולארית, לדוגמה, חלק בדיקה של סולמות פוטו-קטנטנסיבית בברגמו, איטליה, הראה ירידה מתמדת של 30% ב- NOFLT2FLT2F: 4-75% מטווח הראייה של 4-75% בלבד.

ניקוי עצמי ויציבות

אותו תהליך חמצון שמפרק את המזונאים גם מקטין את העפרות האורגניות, עובש, אצות, וכן הלאה.זה ממשיך לבנות חיצוניות נקיות ללא כביסה תכופה, צמצום עלויות תחזוקה ארוכות טווח ומניעת פירוק.אפקט הניקוי העצמי הוא בעל ערך במיוחד על חזיתות לבנות או צבע אור, שבו הצטברות עפר תדרוש ניקוי יקר כל שנים של חומר נפץ, גם כן, וגם עמידות למיקרואורגניזמים.

מבצע פאסיבי ורציונאלי

בניגוד לסננים מכניים או סקרנים הדורשים שינויים במסנן קבוע, פונקציות קונקרטיות פוטו-קטליטיות פועלות בשקט וללא צריכת אנרגיה.זה עובד 24 שעות ביממה כל עוד אור אולטרה סגול טבעי או מלאכותי קיים (כמה תאורה מודרנית כוללת אורכי גל UV) זה הופך אותו אידיאלי לפרריסה נרחבת על פני שטח גדול, הופך את הבד העירוני כולו למערכת בקרת זיהום.

יישומים אמיתיים ומקריות

פפרציות וצדיות

בלוקים פבלו עם תכונות פוטו-קטליטיות הם בין השימושים הנפוצים ביותר.הם מותקנים בכבישים, מגרשי חניה והולכי רגל. בטוקיו, פרויקט "אוויר נקי" להציב אבנים מחוספסות פוטו-קטליטיות בכמה שכונות גבוהות ודיווח על ירידה של 25% ב- NOFLT:0xFLT:1 לאחר שנה אחת.

בניית Facades

כנסיית Jubilee ברומא (Dives in Misericordia) היא אחת הדוגמאות המוקדמות המפורסמות ביותר - לוחות בטון prefabricatcatalytic מלט שמחזיק את פני השטח הלבנים נקי ומפחית זיהום אוויר מקומי. במקסיקו סיטי, בניין המשרד "העיר הגדולה" המשמש photocatalytic בטון על רמות נמוכות שלה נגד זיהום כבד.

מצעים ומנהרות

מכיוון שמחסומים רעשים לאורך כבישים מהירים יש אזורי משטח גדולים עם חשיפה לשמש טובה, הם מועמדים ראשוניים לציפוי פוטו-קטליטיים.מחקר בצרפת הראה כי מחסום של 500 מטר מטופלים עם TiOveFLT:02oriFLT:1 מופחת NOOVAFLT:2xFLT 3 ישירות מאחורי המחסום על ידי 35%.

חללים ציבוריים וריהוט עירוני

בנצ'ים, מקלטי אוטובוס, ופחמי אשפה שנעשו עם בטון פוטו-קטליטי לתרום לשיפור איכות האוויר המקומי.ב סינגפור, פארק עירוני התקין ריצוף פוטו-קטליטי סביב אזורי ישיבה וצפה בהפחתה של 20% ב- NOFLT:0xuaFLT:1 בהשוואה לאזור בקרה.

אתגרים ומגבלות

המונחים: Light Exsure

פעילות פוטו-קטליטית יורדת בחדות בתנאים מעוננים, בלילה, ובמיקומים צפופים או צפופים (בחצי הכדור הצפוני) בערים צפופות עם בניינים גבוהים ורחובות צרים, משטחים אנכיים רבים מקבלים אור שמש מינימלי.אסטרטגיות כגון שילוב אורות UV מלאכותיים בתוך מנהרות או באמצעות זרזים דופדים שעובדים תחת אור דיפוזה יכולים לעזור, אך הם מוסיפים עלות ומורכבות.

משטח הקרקעות והתחזוקה

למרות שהמשטח הוא ניקוי עצמי של תרכובות אורגניות, אבק אורגני וסוטים כבדים יכולים לצבור ולחסום אור מלהגיע לזרז.בתחומים מזוהמים מאוד עם ריכוזים של PM10 גבוה, משטחים פוטו-קטליטיים עשויים להיות זקוקים מדי פעם לשקט כדי להישאר יעיל.השטיפה עצמה חייבת להימנע משימוש בהרתעה כי מעילים את הזרז; מים קלים או אלקלקטינים קלים הם מועדפים.

מוצרים פוטנציאליים

(ה) ⁇ (לא) ייצרת ⁇ (לא) ⁇ (=0) [17] ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

עלויות ויציבות כלכלית

(צילום: 10-30% יותר מה קונקרטיות המקובלת בשל מחיר של איכות גבוהה TiOveFLT:0) 20303FLT:1 ותהליכי ערבוב מיוחדים.ביישומים רבים, העלות הנוספת היא על ידי חיסכון לטווח ארוך תחזוקה ושיפור בריאות הציבור. A 2020-benefit ניתוח עבור עיר של 1 מיליון תושבים העריכו כי להמיר 10% של כבישים להפחתה של קיבולת של פחות מ- 3, 000 $, 000 מוגבל של עלויות ביטוח בריאות פחות מ-F2x לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת פחות מ- 10 שנים של עלויות שנתי של פחות מ- 10.

השוואה עם טכנולוגיות חלופיות ל-Air Purification Technologies

Technology	Energy Source	Scalability	Typical NO_x Reduction	Maintenance
Photocatalytic concrete	Sunlight (passive)	Very high (replaces existing surfaces)	20–45%	Low
Catalytic converters (stationary sources)	Heat from exhaust	Low (point sources only)	80–95%	Moderate
Mechanical filtration (HVAC)	Electricity	Medium (indoor only)	0% (removes PM only)	High (filter changes)
Urban green walls	Biological (photosynthesis)	Low to medium (space- and water-dependent)	5–15% (variable)	Moderate to high

בטון Photocatalytic בולט עבור הפעולה הפסיבי שלה, אזור כיסוי גדול, ופונקציונליות כפולה כחומר בניין.זה לא תחליף מוחלט עבור טכנולוגיות אחרות, אלא כלי משלים, במיוחד עבור צמצום המזונאים ברמת הרחוב במסדרונות גבוהים.

כיוונים עתידיים של Outlook ומחקר

צילום: Photocatalysts

(הופנה מהדף ⁇ ) (ה) , ⁇ ) , (ה) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

שילוב חיישן Embedd

בטון פוטו-טקליטי חכם יכול לכלול חיישנים לפקח על רמות ופעילות זרז בזמן אמת. בשילוב עם רשתות IoT, צוותי תחזוקה יכולים להיות ערניים כאשר כביסה היא נחוצה או כאשר שינויים בביצועים.טיפוס מוקדם פותחו במעבדה באוניברסיטה, ומתקנים טייסים מתוכננים.

ניתוח כלכלה מעגלית ומחזור חיים

סוף-סוף של סילוק בטון פוטו-קטליטי הוא בדרך כלל בטוח, כמו TicioOFLT:02teauFLT 1 מסווג כבלתי-האזארי.עם זאת, מחזור הזרז משרידים קונקרטיים עדיין לא יעילים. חוקרים מפתחים שיטות כדי לשחזר טיטאניה מפסולת באמצעות פירוק כימי או הפרדה מכנית.

מדיניות וסטנדרטים

כמה מדינות החלו לפתח סטנדרטים עבור חומרים פוטו-קטליטיים (הועד האירופי לתקינה (CEN) הוציאה מפרט טכני למדידה NOIRFLT:0)xof 1 להסרת חומרים מבניים. JIS R 1701 בדיקות תמונה סטנדרטיות באמצעות methylene כחול ירידה בפוטנציה של "Sponge City" שלה, באמצעות מצעים סטנדרטיים של לחץ אווירי ולהפחית את ההשפעות של תאים חשמליים.

מסקנה

בטון פוטו-ליטי הוא טכנולוגיה בוגרת, מדעית מאומתת המציעה אמצעי פסיבי, יציב, וחסכוני של צמצום זיהום אווירי גזי בערים.היכולת שלה להפוך משטחים מבני בניין רגילים למאורות אוויר פעילים מטפל בצורך דחוף פתרונות מדרגיים שעובדים עם פריסות עירוניות קיימות יותר ויותר, בעוד אתגרים סביב זמינות אור, עלות גבוהה, ועלויות גבוהות, החידושים המתמשכים ותומכים במדיניות יעילה יותר, מייצגים את הקווים המנחים של איכות הסביבה הטבעית שלהם.

(ב) ◄ ⁇ ⁇

ארגון הבריאות העולמי (Abent Air Quality Fact Sheetph) 1
(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(ב) תוצאות מחקר מדעי הטבע (FLT:0) - מחקר שדה של פפילציה פוטוקטליטית בלוס אנג'לסFelo 1
(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇