En Alemania hay alrededor de 3 millones de edificios contaminados con los conservadores tóxicos para la madera lindano y pentaclorofenol (PCP).Las medidas anteriores para minimizar la contaminación incluyen aislar áreas contaminadas o eliminar materiales de construcción de madera tratados como desechos peligrosos.Sin embargo, estas medidas no son sostenibles ni rentables.

En el proyecto CycloPlasma, los investigadores del Instituto Fraunhofer de Física de la Construcción (IBP) están desarrollando un nuevo tipo de proceso para eliminar estos restos de décadas de antigüedad.contaminantesâtanto en el aire como en lugares contaminados.estructuras de maderaâde una manera libre de residuos, sostenible y que no suponga un riesgo para la salud.Para ello, los científicos combinaron un innovador material adsorbente con tecnología de plasma.

En los años 1970 y 1980, las estructuras de madera de los edificios fueron tratadas masivamente con elmaderaconservantes lindano y pentaclorofenol (PCP) para protegerlos contra la infestación de hongos e insectos.Estas sustancias demostraron ser cancerígenas y neurotóxicas: están prohibidas en Alemania desde 1989.

Sin embargo, estas sustancias tóxicas tienen una baja volatilidad.Esto provoca que se adhieran al material y, por lo tanto, las vigas de madera, los paneles de madera y las vigas de tejado contaminados siguen representando un riesgo para la salud en la actualidad.Los edificios históricos y los edificios públicos de esta época, como oficinas gubernamentales, guarderías y escuelas, se ven especialmente afectados.

Las soluciones anteriores para la eliminación de contaminantes tienen un efecto negativo en la conservación de los edificios existentes en términos de recursos, energía y preservación del patrimonio.También pueden generar altos costos de eliminación.Con la tecnología CycloPlasma, los investigadores del Fraunhofer IBP en Valley, Alemania, están desarrollando una solución que permite eliminar contaminantes peligrosos de forma sostenible y respetuosa con el medio ambiente, sin dejar residuos y sin pérdida de material de construcción.

En el proyecto CycloPlasma, apoyado por la Fraunhofer Future Foundation, investigadores del Departamento de Medio Ambiente, Higiene y Sensores y de la Unidad de Negocios de Investigación del Patrimonio Cultural del Fraunhofer IBP combinan la tecnología de adsorción para descontaminar la madera y el método de plasma para la purificación de interiores.aire de contaminantes que ya se han liberado.

La nueva fórmula de ciclodextrina encapsula los contaminantes

Los investigadores utilizan como material adsorbente la ciclodextrina (CD), que se aplica a la madera como si fuera un barniz.Estas moléculas pueden capturar y unir contaminantes como el lindano y el PCP.Fueron descubiertos hace cien años y se utilizan para descontaminar suelos contaminados con metales pesados ​​o petróleo.Los CD también se utilizan en medicina para la liberación retardada de ingredientes activos.

"Las ciclodextrinas son cadenas de moléculas de dextrosa en forma de anillo que se obtienen enzimáticamente a partir del almidón. Las estructuras de anillo de las cadenas de azúcar encierran el lindano y el PCP en una cavidad, encapsulándolos por completo", afirma el Dr. Andrea Burdack-Freitag, subdirector del departamento.y líder del grupo de Análisis y Sistemas de Sensores Aplicados.

La científica y su equipo han desarrollado una nueva fórmula similar a un gel a partir de ciclodextrinas, que están disponibles en forma de polvo blanco.El gel se puede aplicar sobre la madera de forma no destructiva.La textura incolora no cambia la estructura de la madera y no es visible en la superficie de la madera.No provoca crecimiento de moho y no es tóxico, es incoloro, biodegradable y lavable.

"La fórmula penetra en los poros de la madera, donde absorbe las impurezas como una esponja. Dependiendo de la concentración de impurezas, éstas permanecen adheridas a la capa de CD", explica el científico.si demasiadossustancias toxicasestán presentes, sin embargo, la fórmula no puede absorberlos completamente.El exceso de contaminantes luego se libera al aire interior.Aquí es donde entra en juego la tecnología del plasma.

Un dispositivo de plasma, que se puede fijar, por ejemplo, en el techo, absorbe las sustancias peligrosas y las vuelve inofensivas."Los electrodos de la carcasa generan un gas de plasma a través del cual se aspira el flujo de aire que contiene las impurezas. El gas de plasma degrada químicamente el lindano y el PCP. Además, los filtros de carbón activo evitan que los productos de degradación gaseosos se escapen del dispositivo", Burdack-Freitagexplica.

Pruebas en un museo al aire libre

Las primeras pruebas de laboratorio se han completado con éxito.Actualmente, la tecnología se está sometiendo a pruebas prácticas con una amplia tecnología de medición en el ático contaminado del histórico molino Thürlmühle, que se encuentra en las instalaciones del socio del proyecto "Freilichtmuseum Glentleiten" (un museo al aire libre).

"Sobre todo en las vigas de los tejados de los edificios históricos, así como en las piezas de los museos, a menudo se encuentran contaminantes peligrosos procedentes de conservantes de la madera, que se utilizaban en el pasado para conservar los bienes culturales durante el mayor tiempo posible", explica el profesor Ralf Kilian de Cultural Heritage Research.Los exámenes de seguridad en el trabajo revelaron una gran carga en las habitaciones.

Con el método de laboratorio se logró degradar completamente los contaminantes existentes;En los experimentos realizados en el molino Thürlmühle del museo al aire libre de Glentleiten se ha podido reducir hasta ahora la concentración de contaminantes en dos tercios.Sin embargo, en pruebas anteriores la fórmula sólo se aplicó en capas finas sobre superficies de madera visibles.Si el barniz se aplica con una capa más espesa, la concentración de contaminantes se puede reducir aún más.

Después de las pruebas, no hubo formación de moho y la fórmula tampoco había dañado la madera.En pruebas a largo plazo, los investigadores del IBP están investigando cuánto tiempo permanece estable la capa de CD y si se escapan contaminantes a largo plazo.También están comenzando las pruebas con la tecnología combinada de adsorbedor y plasma.Además, se están realizando pruebas con compresas empapadas en la fórmula CD (técnica de restauración clásica) que se envuelven alrededor de las vigas de madera y luego se retiran.

Tecnología para renovadores y promotores inmobiliarios

Dependiendo de la carga contaminante y del tamaño de la habitación, se pueden utilizar en combinación el adsorbedor y la tecnología de plasma."Las medidas de renovación se llevan a cabo según un principio modular. Hemos presentado una solicitud de patente para nuestra fórmula en el sector de la renovación y la construcción. También es posible la restauración de muebles y objetos de madera", afirma el científico.

La solución también podría ser adecuada para otros materiales de construcción, como el hormigón y las soleras, si también contienen lindano y PCP.Sin embargo, todavía están pendientes las pruebas con posibles socios industriales.