Stambeni i poslovni objekti u urbanim gradskim zonama intenzivno su izloženi različitim zaprljanjima. Smog, izduvni gasovi, industrijska i druga zagađenja, fine čestica prašine i mikroorganizmi u vazduhu godinama se talože na fasadama i ostavljaju opšti utisak sivila. Pod dejstvom sunčevog zračenja intenzitet fasadnih boja bledi i dodatno narušava kolorit i lepotu naših naselja. Ali to ne mora da bude tako ako savremena naučna dostignuća stavimo u službu očuvanja i zaštite vizuelnih i funkcionalnih karakteristika fasadnih površina.
Među savremenim trendovima u građevinarstvu jeste razvoj i primena funkcionalnih materijala za samočišćenje. Ovi moderni materijali imaju značajne prednosti prilikom održavanja fasada stambenih, poslovnih i industrijskih objekata. Njihovom primenom se smanjuju troškovi čišćenja, upotreba vode i hemijskih agenata i produžava se period između dve intervencije održavanja, što ima dugoročne pozitivne ekonomske i ekološke efekte.
HEROMAT suspensija
Tim Laboratorije za ispitivanje materijala u kulturnom nasleđu Tehnološkog fakulteta Univerziteta u Novom Sadu rukovodio je međunarodnim naučnim projektom HEROMAT (www.heromat.com) i u periodu od 2011. do 2015. godine intenzivno radio na dizajnu inovativnog ekološkog materijala sa funkcijom samočišćenja. Sa deset partnera iz pet evropskih država, Italije, Velike Britanije, Rusije, Slovenije i Srbije, u saradnji nauke, industrije i institucija za zaštitu kulturnog nasleđa razvijen je i testiran materijal koji je efikasan i neškodljiv za okolinu. Projekat je finansirala Evropska komisija u okviru programa podrške nauci FP7.
Kako radi ovaj materijal?
Mehanizam dejstva ovog materijala kombinuje dva prirodna fenomena, fotokatalizu i hidrofilnost, i koristi prirodne procese poput dejstva sunca, vetra i kiše. U pitanju je vodena suspenzija koja ima fotokatalitički aktivne nanočestice inkorporirane u nosač na bazi gline. Veličina čestica nosača je u proseku oko 200 nanometara zahvaljujući čemu je ova suspenzija potpuno transparentna na svim testiranim materijalima: akrilnim i silikonskim fasadnim bojama, opeci, betonu, kamenu i malterima. Ona se nanosi u tankom sloju, jednostavnom sprej tehnikom ili četkom i otporna je na cikluse smrzavanja i otapanja, što znači da se može primenjivati u različitim klimatskim uslovima.
Foto: Zaštita Remedovog murala
Fotokatalitički aktivne nanočestice reaguju sa ultraljubičastim zracima prirodne dnevne svetlosti i razgrađuju površinska organska zaprljanja. Pod dejstvom dnevne svetlosti (energija UV zračenja) aktivira se katalizator i odvija se oksidaciona reakcija tokom koje se razgrađuju organski zagađivači i polutanti iz izduvnih gasova do mineralnih komponenti. U sledećem koraku hidrofilnost prevlake omogućava ravnomerno prijanjanje kapi kiše po površini i spiranje razgrađenih čestica površinske nečistoće. Voda u kontaktu sa površinom ne stvara kapljice, kao u slučaju površina hidrofobnih karakteristika, već se ona ravnomerno raspoređuje formirajući tanak film. Usled dejstva gravitacije i vetra, ovaj tanak vodeni film spira akumuliranu prašinu, prljavštinu i razgrađene organske polutante. Na tako očišćenu podlogu teže se vezuju ostali neorganski zagađivači (dim, katran, prašina, razni produkti sagorevanja automobilskih motora i slično). Time je površina osvežena i oslobođena od nečistoća, zadržavajući svoje prvobitne estetske i funkcionalne karakteristike.
Da li je materijal ekološki?
Potrebno je istaći da je prevlaka izrazito kompatibilna sa podlogom, tako da ne menja osobine osnovnog materijala na koji se nanosi i ne utiče na promenu poroznosti i paropropustljivosti, na promenu boje i ostalih estetskih karakteristika fasade i omogućava joj da „diše“. Kompatibilnost i efikasnost prevlake su ispitani u laboratoriji i na terenu. Ona je testirana na gotovo svim vrstama fasada, od istorijskih objekata, preko zaprljanih fasada u urbanim sredinama, do novogradnje. Merenjem fotokatalitičke aktivnosti dokazana je njena efikasnost samočišćenja, što obezbeđuje da tretirane površine budu otporne na dejstvo zagađivača iz vazduha i mikrobiološku koroziju. Na taj način, tretirane površine, iako trajno izložene dejstvu štetnih atmosferskih uticaja, dugo zadržavaju svoj prvobitni izgled i osobine, uz dodatak sposobnosti da se „same čiste“.
Foto: Zaštita Remedovog murala
Ovaj moderan materijal je potpuno neškodljiv za operatera, tretiranu površinu i životnu sredinu. Aktivna nanokomponenta je tokom proizvodnje imobilisana u nosač, čime je trajno obezbeđena njegova neškodljivost za okolinu i živi svet. Pošto su nanočestice inkapsulirane, one se ne spiraju sa površine i aktiviraju samo pod uticajem sunčeve svetlosti. Takođe, s obzirom da je reč o aktivnom materijalu koji nije agresivan, njegovo dejstvo čišćenja zaprljanih fasadnih površina nije vidljivo odmah po nanošenju, već se intenzivira tokom vremena i izloženosti prirodnim uticajima koji ga aktiviraju.
Uz primarno očuvanje estetskih karakteristika tretiranih površina, aktivni mehanizmi ovakvih modernih materijala dodatno utiču i na smanjenje koncentracije zagađivača iz vazduha odnosno štetnih azotnih oksida iz izduvnih gasova i industrijskih procesa. Azotni oksidi su gasovi koji doprinose efektu staklene bašte, uništavaju ozonski omotač i izazivaju klimatske promene, sa štetnim dejstvom oko 300 puta razornijim od ugljen-dioksida. Kada se prevlakom zaštite fasade objekata oko prometnih saobraćajnih zona, to ima i pozitivne ekološke efekte.
Foto: Zgrada Pokrajinske vlade i Skupština AP Vojvodine
Inovacija i u oblasti arhitektonskog nasleđa
Materijali za samočišćenje predstavljaju novinu i u oblasti zaštite graditeljskog nasleđa i spomenika. Ovaj moderni naučni pristup omogućava zaštitu osetljivih istorijskih materijala od zaprljanja i dugotrajni efekat samočišćenja bez upotrebe agresivnih hemijskih sredstava i pranja pod visokim pritiskom. Prevlaka razvijena u Laboratoriji za ispitivanje materijala u kulturnom nasleđu je inovativni proizvod koji zadovoljava stroge standarde konzervatorske prakse. Do sada je primenom savremenih naučnih metoda ispitan i primenjen na srednjevekovnoj tvrđavi u Baču i na baroknom dvorcu Dornava u Sloveniji, kao i na test površini na zidinama Petrovaradinske tvrđave, na baziliki u Arači, na jednoj crkvi u Hrvatskoj, na mermernom spomeniku u Muzeju na otvorenom Sirogojno, kao i na nekoliko istorijskih objekata u Rusiji gde se pokazao efikasnim i na temperaturama do -40 ˚C. Tokom 2019. i 2020. godine ovaj materijal je primenjen i u završim radovima na čišćenju, sanaciji i zaštiti belih kamenih fasada zgrada Vlade i Skupštine Autonomne Pokrajine Vojvodine.
Takođe, tim Laboratorije je izuzetno ponosan na saradnju sa novosadskim pokretom Lančana reakcija i zaštitu novooslikanih murala na fasadama stambenih objekata u Novom Sadu ovim modernim samočistećim materijalom. Prevlakom su do sada zaštićeni neki od novih prepoznatljivih simbola ulica Novog Sada koje su oslikali poznati svetski umetnici: „Keep growing“, autor Artez, „Seed“, autor Remed, „Eros i Alkiona“, autor Fikos, kao i mural autorke Fio Silve koji je posvećen našoj sugrađanki Nastasji Nedimović koja je pobedila rak i „Warrior“ autora Skoc. Zahvaljujući ovoj saradnji Laboratorija je doprinela ubranoj estetici grada u kom naš tim živi i stvara.
Do sada je primenom savremenih naučnih metoda ispitan i primenjen na srednjevekovnoj tvrđavi u Baču i na baroknom dvorcu Dornava u Sloveniji
Da li je ovaj materijal dostupan za upotrebu?
Danas se ovaj materijal, koji je razvijen u naučnoj laboratoriji na Tehnološkom fakultetu, može naći pod komercijalnim nazivom NANOFAS proizvođača HGP iz Novog Sada. Ovaj „pametan“ materijal je od ideje do tržišnog plasmana u potpunosti domaći proizvod koji nalazi svoju primenu u funkciji očuvanja urbane estetike naših gradova. Koristi se u modernoj građevinskoj industriji za nove građevine, kao i za objekte koji su izloženi višegodišnjem i višedecenijskom dejstvu atmosferskih zaprljanja, ali i u konzervatorskoj praksi za efikasno čišćenje i zaštitu arhitektonskog nasleđa.
Autor: Tim Laboratorije za ispitivanje materijala u kulturnom nasleđu
