لا تزال كلمة التحفيز الضوئي غير معروفة تمامًا للكثيرين، على الرغم من استخدام هذه التقنية في إسبانيا لبعض الوقت. ومع ذلك، الآن هو الوقت الذي يكون فيه أكثر ازدهارًا. تحاكي عملية التحفيز الضوئي عملية التمثيل الضوئي التي تقوم بها النباتات، ولكنها في هذه الحالة تلتقط الطاقة الشمسية لتحويلها إلى طاقة كيميائية. وله العديد من التطبيقات، بما في ذلك تحسين نوعية الهواء المحيط وتنقية المياه.
التحفيز الضوئي هو رد فعل للكيمياء الضوئية، وكما يتذكر دانييل غونزاليس مونيوز، دكتوراه في التحفيز الضوئي من UAM: "في بداية القرن العشرين، حاول العلماء تقليد عملية التمثيل الضوئي في النباتات، لكنها ظلت في الخلفية مقارنة بعملية التمثيل الضوئي في النباتات". النفط والفحم.
ومع أزمة النفط في السبعينيات، تغير الوضع وبدأ يأخذ في الاعتبار أكثر هذه العملية التي تم تطبيقها على مجالات مختلفة. على سبيل المثال، نحاول منذ أكثر من 70 عامًا أن ندرس في اليابان تأثير تدهور الملوثات في المنطقة. ويقول: "في إسبانيا، يعتبر الأمر راسخًا على المستوى الصناعي، وهناك بالفعل العديد من الشركات التي لديها مواد بناء لإزالة ملوثات الهواء، مثل الفيروسات والبكتيريا".
ولأن التحفيز الضوئي يحدث، فمن الضروري وجود محفز ضوئي، وهو عبارة عن جزيئات تمتص الطاقة الضوئية وتنقلها إلى جزيء آخر. على المستوى الصناعي، تعتمد معظم المحفزات الضوئية على ثاني أكسيد التيتانيوم.
يقول ديفيد ألمازان، رئيس الجمعية الأيبيرية للتحفيز الضوئي: "بدأت إسبانيا الاهتمام بهذه التكنولوجيا في عام 2000 وتم تنفيذ أول تطبيق لها في قسم من شارع كالي مارتين دي لوس هيروس في مدريد، من خلال مجلس المدينة". . لقد كان شيئًا جديدًا، وبدأ يبدو جيدًا، وقدمت برشلونة أول تطبيقاتها على المباني والأرصفة والأرصفة. ويضيف: "الشركات الخاصة، لأسباب تتعلق بالمسؤولية الاجتماعية للشركات، تطبقها في مواقف السيارات والمراكز الصحية... الاهتمام يتزايد وتتكاثر المزيد من الشركات". ومن هذه الجمعية غير الربحية التي توحد المصنعين ومراكز التكنولوجيا واستوديوهات الهندسة المعمارية والهندسة والجامعات، من بين كيانات أخرى، يؤكدون أنه "منذ العام الماضي كان هناك اهتمام أكبر بهذه التكنولوجيا التي تحاول تحسين حياة المواطنين. خاصة في الداخل لأننا كنا في أكثر من 90٪ من الوقت في مناطق محصورة.
التطبيقات
في السنوات الأخيرة، يستخدم المزيد والمزيد من الشركات المصنعة هذه التكنولوجيا، بالإضافة إلى المنتجات، مثل الدهانات والأسمنت وأغطية المباني والورق أو الأقمشة التي تشمل المحفزات الضوئية. أصبحت الأسعار تنافسية بشكل متزايد، على الرغم من أنها قد تكون أكثر تكلفة بنسبة تصل إلى 20% من المواد المتجانسة التي لا تحتوي على هذه الخصائص. يعترف ألمازان قائلاً: "إنها تقنية تحتاج إلى التقدم المستمر، ولها مسار لا نهاية له، والكفاءات جيدة، ولكن يمكن أن تكون أفضل بكثير". أجهزة التحفيز الضوئي المكتبية موجودة بالفعل في السوق، والتي يتم توصيلها بالكهرباء وتنظيف الهواء. هناك أيضًا تطورات في مجال الأقمشة، "يمكنك أن تصبح عصريًا من خلال تطهير العالم من التلوث"، ويجري العمل على تطبيق هذه التقنية على الأسطح مثل المطاط لملاعب الأطفال، والتعاون في تطهيرها.
ففي العام الماضي، على سبيل المثال، قامت شركة Sundisa، من قطاع الطباعة الرقمية، بنشر لافتات إعلانية تلقت معالجة Pureti في مدريد وبرشلونة، مما يقلل التلوث من خلال القضاء على العناصر الملوثة. طباعة فنية تعمل على تحسين المساحة من خلال التصوير الفوتوغرافي.
لقد ساعد فيروس كوفيد على تطوير الجزء الكامل من تحسين جودة الهواء بسرعة أكبر، “لأن السوق طالب بذلك. فهو يساعد على تنظيف الهواء ويقتل الفيروسات. أما في الداخل، فإن الطريقة الأكثر فعالية هي وضع المحفز الضوئي في قنوات تكييف الهواء، والتي يصعب الوصول إليها. ويشير إلى أنه "يتم وضع جهاز داخل القناة بحيث يتم تنظيف الهواء عندما يدور، ويكون الهواء الذي يدخل مرة أخرى أنظف". في الهواء الطلق، هناك مجموعة واسعة من المنتجات التي يمكن تطبيقها على الأرصفة أو تكسية المباني أو المقصورات أو تضمين الإعلانات.
وبطبيعة الحال، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه “لا يجعل التلوث يختفي. إنه مكون إضافي يمكنه جعل المواقع أكثر أمانًا ورخيصة داخل الإنشاء. يقول دانييل غونزاليس: "إنها طريقة لتسخير طاقة الضوء".
على الرغم من أن استخدام التحفيز الضوئي في الصناعة منتشر بالفعل، إلا أنه لا يزال هناك العديد من التحديات في مجال البحث. يتذكر باحث UAM أن أكسيد التيتانيوم له عيب: "إنه يمتص في نطاق الأشعة فوق البنفسجية من الطيف الشمسي، وهو 5٪ فقط". ويجب تعديل أكسيد التيتانيوم حتى يتمكن من امتصاص المزيد من الضوء، وبالتالي ستكون العمليات أكثر كفاءة. التحدي الآخر سيكون التوصل إلى "محفزات ضوئية أكثر متانة".
