Řasy a houby obrůstají fasády zateplených domů a mohou jejich obyvatelům způsobit zdravotní komplikace. Řešením tohoto problému se zabývají vědci z Technické univerzity v Liberci (TUL) ve spolupráci s průmyslovou praxí od roku 2013. Společně s firmou Barvy a laky Teluria se zaměřili na vývoj speciálních funkčních nátěrů s fotoaktivní funkcí pro zateplovací fasádní systémy. Výzkumný úkol, na jehož řešení se podílely Ústav anorganické chemie a Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR, finančně podpořila Technologická agentura ČR částkou 15,5 milionu korun a před třemi roky se na trhu objevila nátěrová hmota Balclean se samočisticími schopnostmi, která dokáže mikroorganismy na fasádách eliminovat.
Výhradním zadavatelem do výroby na tento nátěr s fotoaktivní funkcí je firma Pragotherm, servis fasád, s. r. o., která provádí sanace zateplených fasád po celé republice a používá Balclean jako prevenci proti růstu řas a plísní především na fasádách zateplených domů.
Tato nátěrová hmota využívá vlastností oxidu titaničitého a je velmi účinná. Zdálo se, že to je přesně to, co na zařasené fasády platí, postupně se ale přišlo na určité limity i nežádoucí efekty – například, když se po určitém čase někde začalo projevovat zbělení ošetřených ploch. „Ukázalo se také, že fotokatalýza je méně účinná na zastíněných a severních stranách fasád, kde je nedostatek slunečního svitu. Naše firma proto oslovila libereckou univerzitu a společně s ní pracujeme na zvýšení čisticího a biocidního efektu a na vývoji dokonalejších fotokatalytických nátěrů. Počítáme s jeho širším potenciálním využitím včetně ochrany památek,“ řekl jednatel firmy Radek Kubálek s tím, že už testují různé modifikace kompozitních materiálů.
FOTOKATALYTICKÝ EFEKT ZVÝŠÍ KOMPOZITY
Michaela Jakubičková z Fakulty mechatroniky, informatiky a mezioborových studií TUL zkoumá fotoaktivní nanokompozitní materiály na bázi oxidu titaničitého (TiO2) a oxidu křemičitého (SiO2). „Funkčnost fotokatalytického nátěrového systému je založena na synergickém jevu. Docílili jsme ho smícháním oxidu křemičitého a titaničitého v určitém poměru, díky čemuž získává kompozit specifické žádoucí vlastnosti. Je-li oxid titaničitý obsažený v tomto nátěru vystaven UV záření, začínají probíhat redoxní reakce, které likvidují a následně rozkládají buňky mikroorganismů na biologicky napadené fasádě,“ říká Michaela Jakubičková. Oba oxidy vytvářejí podle ní výbornou synergii pro účinnost fotokatalytického efektu. TiO2 je levný a nejrozšířenější fotokatalyzátor, je silně reaktivní, takže rychle navazuje kontakt s okolím. SiO2 je pak pro něj skvělým sorbentem a vzájemné propojení SiO2 a TiO2 tak zvyšuje výsledný fotokatalytický efekt. „V tom je právě kouzlo kompozitu. Ukazuje se, že takový fotokatalytický materiál je schopný odbourávat nejen biotické napadení – řasy, plísně, lišejníky –, ale například také molekuly oxidu dusíku. Dokáže také likvidovat těžké molekuly látek, například molekuly formaldehydu, které se uvolňují z nového nábytku. V ideálním případě je rozloží na molekuly oxidu uhličitého a vody,“ upřesňuje Michaela Jakubičková s tím, že tato modifikace je už průběžně testována v terénu.
NOVÉ MATERIÁLY, KTERÉ NEPOTŘEBUJÍ K AKTIVACI SVĚTLO
Nátěry, které fungují na bázi fotokatalýzy, potřebují nutně pro svou účinnost světlo, takže na všechno nestačí. Proto se liberečtí vědci zaměřují v rámci schváleného programu Pražský inovační voucher na inovaci stávajícího fotokatalytického materiálu i na výzkum a vývoj nových materiálů. „V dalším výzkumu se snažíme navýšit fotokatalytické, respektive biocidní účinky funkčních nátěrů prostřednictvím modifikace či aditivace použitých surovin,“ nastiňuje M. Jakubičková s tím, že postupně vyzkoušela různé kovové inhibitory. Jako velmi perspektivní se podle ní jeví nanočástice stříbra, které má samo o sobě antibakteriální účinky a ke své aktivaci světlo nepotřebuje. V Liberci laboratorně připravují vlastní nanočásticové koloidní suspenze a zabývají se morfologií a poměrem složek a jejich vlivem na biocidní a fotokatalytické účinky těchto suspenzí. Michaela Jakubičková také stále pracuje na zvýšení čisticího efektu obecně a ve spolupráci s katedrou materiálů Fakulty strojní provádí analýzy pomocí skenovacího elektronového mikroskopu. Problém zaujal i některé studenty, kteří se mu věnují ve svých diplomových pracích.
PLÍSNĚ A ŘASY JSOU NEESTETICKÉ A MOHOU ZPŮSOBIT I ZDRAVOTNÍ POTÍŽE
Plísně a řasy na fasádách bytových domů jsou vážným problémem, protože se dostávají i do bytů. Nejenže působí neesteticky, ale mohou časem vést k degradaci fasády, a navíc mohou způsobit jejich obyvatelům i zdravotní komplikace. Určité druhy plísní totiž produkují mykotoxiny a ty mohou představovat přímé ohrožení lidského zdraví. „Některé vlastníky bytových domů, jejichž fasády byly porostlé řasami či houbami, trápily například záněty očních rohovek, objevovaly se u nich i určité alergie. Některé druhy hub mohou produkovat mykotoxiny, které lidem mohou způsobit různé nepříjemnosti,“ říká dr. David Novotný z Ústavu rostlinné výroby v pražské Ruzyni. „My určujeme, co za struktury hub na fasádě žije, a poskytneme potřebné informace k odborné analýze. Z odborného protokolu a provedené analýzy zadavatel získá také informace o tom, jaký vliv mohou mít nalezené mikroorganismy na lidské zdraví,“ dodává s tím, že tyto informace předává na libereckou univerzitu. Na základě odborné analýzy pak firma Pragotherm, servis fasád doporučí klientům nejvhodnější řešení.
(Celý článek naleznete v aktuálním čísle TT.)