Aplicar uma camada de tinta nas paredes de uma casa pode em breve ajudar a aquecê-la, economizando energia e reduzindo CO ₂ emissões. Também pode limpar o ar que respiramos, decompondo produtos químicos e poluentes, e eliminando patógenos prejudiciais.

Na Europa, metade do consumo anual de energia das cidades vai para aquecimento e refrigeração. Apesar do movimento da UE em direção à descarbonização, 75% do aquecimento e resfriamento vêm de combustíveis fósseis, enquanto apenas 19% é gerado a partir de energia renovável.

"As energias renováveis ​​não são amplamente utilizadas, e muita energia está sendo desperdiçada, "disse o professor Dmitry Shchukin da Universidade de Liverpool, REINO UNIDO.

Ele desenvolveu uma tinta termorreguladora que pode absorver e liberar calor dentro de edifícios de tijolos, manter os quartos aquecidos sempre que necessário usando o excesso de energia.

“A ideia principal era reformar casas antigas com essas tintas, "disse o Prof. Shchukin." Se você tem uma velha casa histórica, por exemplo, você não pode destruí-lo e construir um novo. "

Os edifícios são os maiores consumidores de energia, ele diz. A maioria é velha e ineficiente em termos de energia, e são responsáveis ​​por cerca de 40% do consumo total de energia e 36% do dióxido de carbono (CO ₂ ) emissões na UE.

A pintura, que foi desenvolvido como parte de um projeto denominado ENERPAINT, poderia ser usado como uma forma de isolamento para aumentar a eficiência energética de casas antigas sem gastar uma fortuna, ele diz. Ao longo do dia, ele coleta o calor produzido por radiadores ou mesmo pessoas, em seguida, libera-o à noite, quando a temperatura cai, porque as caldeiras costumam ser desligadas para economizar nas contas. Então, como isso faz?

Materiais de mudança de fase

"Funciona de forma muito simples, "disse o Prof. Shchukin." Os fabricantes de tintas e revestimentos têm suas próprias tintas e nós apenas fornecemos alguns aditivos - cerca de 5% - para a tinta. "

Esses aditivos são os chamados materiais de mudança de fase (PCMs), como parafinas, hidratos de sal e ácidos graxos, envolto em cápsulas protetoras de tamanho nanométrico que melhoram a transferência de calor. Os PCMs podem armazenar grandes quantidades de energia térmica e alterar os estados - de sólido para líquido e vice-versa - sem alterar sua própria temperatura.

Desenvolvendo esta tinta, que está sendo testado atualmente, faz parte de um projeto mais amplo chamado ENERCAPSULE, onde o Prof. Shchukin está projetando revestimentos adequados para encapsular PCMs em nanoescala para uso em tintas, têxteis e medicamentos.

"Para as tintas, usamos hidratos de sal devido ao seu baixo custo e densidade volumétrica de armazenamento de energia muito alta, "disse o Prof. Shchukin." No entanto, estes eram muito difíceis de encapsular, pois são corrosivos e hidrofílicos (eles se dissolvem na água). "

Ele foi capaz de encerrar hidratos de sal em cascas de polímero tão pequenas quanto 10 nm, que os protege do meio ambiente, mas também permite que respondam ao calor de uma forma controlada. Os materiais que eles usam foram aprovados pela Food and Drug Administration dos EUA, mas não pela European Medicines Agency, de acordo com o Prof. Shchukin.

Durante o dia, quando essas nanocápsulas de energia absorvem e armazenam calor em sua temperatura de fusão, os PCMs se transformam em líquidos e durante as noites frias eles se cristalizam em uma temperatura definida, liberando calor e aquecendo o ambiente, O Prof. Shchukin explica.

Ele diz europeu, Empresas chinesas e russas estão demonstrando interesse em suas pesquisas, e que agora ele espera fazer nanocápsulas para tintas que possam ajudar a resfriar edifícios.

Outro tipo de tinta desenvolvido e comercializado por meio de um projeto denominado AIRLITE utiliza nanopartículas para purificar o ar. Essas tintas podem reduzir os poluentes, como dióxido de nitrogênio, matar bactérias, vírus e mofo, remova os cheiros ruins, e repelir poeira e sujeira.

"O objetivo da Airlite (tinta) era criar algo que fizesse a diferença para a saúde humana e o bem-estar no ambiente construído, "disse Chris Leighton, vice-presidente de vendas e marketing da AM Technology, a empresa por trás da pintura Airlite.

Poluição do ar

A poluição do ar é considerada uma das maiores ameaças ambientais à saúde do mundo, responsável por 7 milhões de mortes prematuras em todo o mundo todos os anos. Partículas finas e compostos como o dióxido de nitrogênio - como aqueles produzidos por veículos e queima de combustíveis fósseis - são encontrados no ar poluído e podem infiltrar-se em nossos pulmões e corrente sanguínea, causando ataques cardíacos, traços, ataques de asma e outras doenças respiratórias.

A Airlite criou uma tinta que melhora a qualidade do ar ao decompor os poluentes transportados pelo ar. "O princípio básico é fotocatálise, uma reação que acontece (naturalmente) na atmosfera terrestre (para decompor os poluentes), "disse Leighton.

Quando os raios ultravioleta do sol brilham na pintura - feita com nanopartículas de dióxido de titânio, que são catalisadores - os elétrons são liberados na superfície.

Os elétrons interagem com a umidade do ar, quebrando as moléculas de água em altamente reativas, de curta duração, íons não carregados chamados radicais hidroxila. Esses radicais atacam as moléculas poluentes e as transformam em substâncias inofensivas.

Incorporar os catalisadores na tinta foi o desafio, diz Leighton. 'A tinta (tradicional) em si é um poluente, "disse ele." Se você os colocar (catalisadores) em uma tinta, a tinta ataca a si mesma e você teria a produção de toxinas gasosas. "

Produtos químicos perigosos conhecidos como compostos orgânicos voláteis são encontrados em tintas regulares, mas Airlite usa uma base de cálcio que é desprovida destes. A base é um subproduto de uma fábrica de processamento de mármore na Itália e a tinta em si vem como um pó para se misturar com água.

A tinta foi testada pela primeira vez em 2007 no túnel poluído Traforo Umberto I, em Roma, Itália. Depois que o túnel foi limpo e toda a fuligem e sujeira foram removidos, foi pintado com uma camada de tinta neutralizante de poluentes. Luzes ultravioleta para ativar as propriedades fotocatalíticas da tinta foram instaladas.

“Níveis de poluição reduzidos no túnel após a reforma, "disse Leighton. Por exemplo, um mês após as renovações, os níveis de óxido de nitrogênio foram reduzidos em 20% no centro do túnel. Desde então, a tinta tem sido usada em hospitais, escolas, aeroportos, escritórios e residências em todo o mundo, Leighton diz.

Ano passado, 21 artistas de rua usaram essas tintas para criar o primeiro mural comedor de poluição da Europa, que se estende por 100 m² de um edifício de sete andares em Roma.

Leighton acrescenta que usar a tinta na parte externa dos edifícios pode resfriar espaços internos durante o tempo quente, pois reflete o calor da luz solar, economizando energia que iria para o resfriamento e, portanto, reduzir o CO ₂ emissões.