Luchtzuiverend beton op straat

Luchtverontreiniging. Van uitlaatgassen tot aan de nylon die in onze kleding zit. In het verkeer, bij landbouw en industrie komen ongewenst schadelijke stoffen in de lucht. We ademen dit in en het draagt bij aan het broeikaseffect. De overheid legt aan landbouw en industrie regels op. Maar er lijkt nog iets mogelijk: een nieuwe techniek die de lucht direct bij de bron zuivert en de stoffen onschadelijk maakt.

Titaandioxide

Men heeft ontdekt dat met behulp van de stof titaandioxide een chemische reactie kan plaatsvinden die stikstofoxiden en koolwaterstoffen omzet in onschadelijke stoffen. Titaandioxide werkt hier als fotokatalysator. Onder invloed van UVlicht wordt door Titaandioxide een chemische reactie op gang gebracht die Stikstofmonooxide (NO)(g) en Water (H2O) omzet in het goed oplosbare zout Ammoniumnitraat (NH4NO3) en Zuurstof (O2); het schadelijke Stikstofdioxide verdwijnt ook doordat dit een evenwichtsreactie vormt met Stikstofmonooxide. Koolwaterstoffen worden omgezet in Koolstofdioxide en Water. Zowel binnenlands als buitenlands onderzoek heeft deze werking aangetoond. Behalve in betonnen straatstenen en als coating op geluidsschermen wordt ook de toepassing in ZOAB, waarbij de poriën gevuld zijn met cementslurry waarin titaandioxide zit, dakpannen, gevels, parkeergarages en tunnels onderzocht.

Externe factoren

Bij een aantal Nederlandse proefvakken in de buitenlucht vallen de resultaten helaas tegen. De toepassing heeft nog wat verbetering nodig, lijkt het. Een proefvak met gecoate geluidsschermen was eveneens teleurstellend, mogelijk is de afstand tussen gassen en scherm te groot. Ook blijft de coating te lang nat na regen. In het laboratorium werkt het materiaal naar verwachting, in de praktijk echter, heb je met wisselende weersomstandigheden en andere externe factoren te maken, die de uitkomst sterk beïnvloeden. In Hengelo waren de metingen aan een proefvak de eerste drie dagen zeer gunstig. Daarna waren de poriën van de straatstenen dichtgeslibd met zouten waardoor geen omzetting meer mogelijk is . Er wordt een nieuwe straatsteen ontwikkeld met een waterafstotende laag zodat de eindproducten, zouten en water, beter wegspoelen.

Veiligheid

Titaandioxide is een witte stof en wordt onder meer gebruikt in verf, tandpasta, medicijnen, zonnebrandcrème, en sinds 1997 ook in straatstenen. De veiligheid is onderzocht en in consumentenproducten kan het bij normaal gebruik geen kwaad. Natuurlijk is het beter om inwendig gebruik te voorkomen. Ook is er onderzoek gedaan bij werknemers die veel met de stof werken. Ze kregen last van hun luchtwegen na inademing, maar elke stof kan klachten geven als je er teveel van inademt. Goede bescherming tijdens het werk is dus wel noodzakelijk. Dit geldt helemaal wanneer er gewerkt wordt met nanodeeltjes.

De nanotechnologie wordt tegenwoordig ook toegepast bij titaandioxide. Over de veiligheid van nanodeeltjes is in het algemeen nog weinig bekend. Een recent onderzoek naar gouden nanodeeltjes laat zien dat deze zich stapelen, en het lichaam dus niet meer verlaten. Of dit ook gebeurt bij nano-titaandioxide en wat de gevolgen zijn voor de gezondheid weet men nog niet. Vooralsnog gaan de toepassingen in de industrie wel door.

Nadelen

Bij het onderzoek naar toepassingen met titaandioxide wordt niet gekeken naar bijkomende effecten. Zo zou je vraagtekens kunnen stellen bij de werkelijke onschadelijkheid voor het milieu. Nitraten, het zout dat ontstaat na de reactie van stikstofoxiden, kunnen via het riool in het oppervlaktewater terecht komen. Daar kunnen ze schadelijk zijn voor organismen. Plantensoorten kunnen verdwijnen en een teveel aan algengroei kan ontstaan. Met als mogelijk gevolg zuurstoftekort in het water en daardoor vissterfte. Titaandioxide zelf kan ook in het oppervlaktewater terecht komen en mogelijk het ecosysteem ontregelen.

Een ander nadeel is de verontreiniging van de lucht door titaandioxide zelf door slijtage aan het wegdek. Vooral als het gaat om vrijgekomen nanodeeltjes willen we graag weten of het geen schadelijke gevolgen kan hebben na inademing. Zolang dit niet duidelijk is, zou het niet mogen worden toegepast in materialen die kunnen afslijten.

Een laatste nadeel van titaandioxide is de manier waarop het uit de natuur verkregen wordt. Bij de winning uit titaanerts komen milieuverontreinigende stoffen vrij zoals ijzer, aluminium en radioactieve deeltjes. Er wordt veel chloorgas en zwavelzuur gebruikt. Dit betekent een ernstige aanslag op het milieu die de ogenschijnlijke voordelen mogelijk teniet doet.