Wetenschap
Materialen met vervuilende en ontvuilende eigenschappen worden gebruikt in, bijvoorbeeld, bestrating blokken. Deze materialen bevatten nanodeeltjes van titaniumdioxide (TiO2 NP's). Kunnen deze TiO2 NP's in het milieu terechtkomen en zo ja, kunnen ze een negatieve invloed hebben?
Dr. Anne Beeldens en collega's van het Belgian Road Research Centre hebben de efficiëntie van de luchtzuivering getest door TiO2 NP-houdende stoepblokken op parkeerstroken in Antwerpen. Continuous Improvement Officer Peter Van Mierloo van CRH Landscaping Europe werkt met het beton dat door dit onderzoekscentrum wordt gebruikt. “Het TiO2 dat we gebruiken voor onze betontoepassingen heeft oorspronkelijk een afmeting van 15 nanometer. Om het fotokatalytische effect te vergroten maken we een slurry waarin de TiO2-moleculen agglomereren tot een groter molecuul met een grootte van 1,5 micrometer. Dit agglomeratieproces is erg belangrijk voor de efficiëntie van ons fotokatalytische product. Dit nieuwe agglomeraatproduct wordt een spons met veel inwendige holten. Deze holtes creëren een groot oppervlak van de TiO2, 225m?/gr, waarin de verontreinigende stoffen in de lucht worden getransporteerd en afgebroken. Als de deeltjes nano zouden blijven, zouden we niet de gewenste resultaten krijgen.”
Het kan nog steeds problematisch zijn, ook al vormen TiO2-NP's agglomeraten, aangezien Günter Oberdörster en collega's van de Universiteit van Rochester in de VS ontdekten dat TiO2-NP's-agglomeraten van ongeveer 700 nm leken te dissociëren in kleinere delen in de longen. Echter, het grotere molecuul van het beton is meer dan twee keer zo groot en volgens Peter Van Mierloo zullen de TiO2 NP's in de stoepblokken blijven. “TiO2 is een van de producten die in industriële processen worden gebruikt om water te zuiveren. Onze productfocus ligt op de afbraak van verontreinigende stoffen in de lucht en de nano-sized TiO2 is begrensd met een bindmiddel in de cementmatrix van de bestratingsafwerkmachine en is niet langer vrij. De TiO2 werkt als een katalysator en blijft in de asfalteermachine.”
Als verwering van TiO2 NP-bevattende materialen TiO2 NP's in het milieu zou afgeven, kunnen er negatieve effecten zijn? Het beoordelen van de toxiciteit van TiO2 NP's is geen gemakkelijke taak. Dr. Anil Kumar Suresh en collega's van de Biological and Nanoscale Systems Group, Oak Ridge National Laboratory in de VS, heeft de toxiciteit van verschillende NP's bestudeerd, zoals Ag, ZnO, CeO2 samen met TiO2.
“Hoe giftig de nanodeeltjes werkelijk zijn, hangt van zoveel factoren af, bijvoorbeeld hoe de deeltjes worden gemaakt, wat voor soort chemicaliën zijn gebruikt bij de productie, wat zit er op het oppervlak van nanodeeltjes, niet elk deeltje is hetzelfde. Er zijn veel manieren om nanodeeltjes te maken. De deeltjes waarmee ik werk kunnen verschillen van de deeltjes die een bepaald bedrijf produceert. De meeste TiO2-nanodeeltjes die zijn onderzocht, zijn tot op zekere hoogte giftig, behalve degene die worden geproduceerd met behulp van bacteriën of schimmels die de deeltjes inert maken en die te wijten kunnen zijn aan de peptide- of eiwitmantel of kristaldefecten. Momenteel, nanodeeltjes worden geproduceerd door chemische processen. Er is al vele malen gemeld dat straling de toxiciteit van bepaalde TiO2-nanodeeltjes 20 tot 40 keer kan verhogen. De bedrijven geven vaak geen informatie over de toxiciteit en aard van nanodeeltjes die ze in hun producten gebruiken. Er is niet veel bekend over het lot, transport en transformatie van deze deeltjes in het milieu. Het gebied is niet zo verkend en we kunnen niet zeggen wat er zal gebeuren als de concentratie van nanodeeltjes in de atmosfeer toeneemt. We moeten heel voorzichtig zijn. Mensen die voor deze industrieën werken die tonnen en tonnen TiO2-nanodeeltjes produceren en in het milieu vrijgeven, moeten twee keer nadenken, ' zei hij. Naast bestratingsblokken, TiO2-houdende materialen worden ook gebruikt voor andere toepassingen zoals gevels, vloer tapijten, binnenmuren en plafonds, auto's, bussen en treinen.
Hoewel TiO2 NP's hoogstwaarschijnlijk in het beton of in agglomeraten zullen blijven, het is onduidelijk wat er gebeurt gedurende vele jaren van verwering van TiO2 NP-bevattende materialen in verschillende toepassingsgebieden onder verschillende omstandigheden. Aangezien er weinig studies zijn over de milieueffecten van TiO2 NP's, het is moeilijk om de milieugevolgen op lange termijn van wijdverbreide TiO2 NP-bevattende materialen in onze steden in te schatten.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com