Què saben els arquitectes sobre la formació de placa i pàtina al coure, els edificis i el seu impacte sobre les aigües residuals de l’aigua de pluja i el medi ambient? L’arquitecte Chris Hodson, corresponsal de www.copperconcept.org, demana respostes directes a un expert principal.
Durant 15 anys, el professor Ingre Odnywall Wallinder (IOW) ha participat en investigacions interdisciplinàries a gran escala de camp i laboratori sobre corrosió i rentat de metalls de cobertes i façanes de coure realitzades per la Facultat de Superfície i Corrosió del Royal Institute of Technology, Estocolm.
Chris Hodson (CH): Què passa quan el coure es torna marró i després verd quan entra en contacte amb l’atmosfera?
Inegra Onewall Wallinder (IOW): tots els metalls menys els més preciosos, com l’or i el platí, s’oxiden i es corroïen en diversos graus a l’aire lliure. Ho podem veure en forma d’òxid sobre acer i dipòsits blancs sobre acer galvanitzat. No obstant això, l'oxidació de metalls o aliatges com el titani i l'acer inoxidable no és visible a simple vista. Quan s’exposa a l’aire atmosfèric, el coure forma òxid de coure (cuprita), que gradualment pren un color negre marronós més fosc. A continuació, diversos sulfats i clorurs de coure bàsics pinten la superfície de verd. La fórmula de la pàtina depèn de les condicions atmosfèriques, en particular són determinants la concentració de diòxid de sofre i clorur de sodi. Al medi marí, la formació de clorurs de coure bàsics fa que les superfícies tinguin un color més blau. Malgrat aquestes superfícies verdes / blaves, la capa interna continua sent predominantment cuprita de color marró negre. En absència de contaminació a l'aire i lluny de la costa, la placa pot conservar el seu color marró.
CH: Com afecta la placa la corrosió superficial del coure?
IOW: el recobriment s’adhereix estretament a la superfície i actua com una barrera eficaç, reduint significativament la corrosió de la capa de coure subjacent. Si la placa s'ha format durant més de 100 anys, el metall de sota encara no s'oxidarà. Però aquesta regla no s'aplica en el cas de productes fàcilment corrosius com les sals de coure, si n'hi ha.
CH: Per què la placa no es dissol ràpidament i es renta la superfície com sals solubles en aigua?
IOW: En primer lloc, els compostos de coure base formats al dipòsit de coure tenen una composició química molt diferent de les sals de coure solubles en aigua. En segon lloc, els compostos base formen part de la placa, principalment formada per cuprita. En tercer lloc, la presència d’una capa fina de pel·lícula, combinada amb períodes secs i humits repetits que influeixen en els factors de les condicions atmosfèriques, permet que el coure parcialment dissolt alliberat de la composició de la placa s’estableixi parcialment durant els cicles d’assecat. Aquestes condicions difereixen significativament de les condicions de laboratori d’immersió massiva, quan no hi ha períodes d’assecat i el coure dissolt té una capacitat de reposició limitada.
CH: Llavors, l'aigua de pluja renta algun material de la superfície de coure?
IOW: Alguns dels materials es renten de la superfície de tots els metalls. Però només mitjançant la reacció de l’aigua de pluja amb les superfícies es pot dissoldre una certa quantitat de coure alliberat. Això, en principi, depèn de les característiques de la pluja (intensitat, quantitat d’aigua, durada, acidesa) i de les direccions del vent predominants, juntament amb factors com la geometria de l’edifici, la seva orientació, pendent i ombrejat. Per tant, la quantitat de materials alliberats a l’aigua és una proporció molt petita de placa i la majoria dels productes aïllats són poc solubles en aigua.
CH: Què passa amb el coure arrossegat de l’edifici?
IOW: S'ha confirmat que diversos materials a les rodalies d'un edifici, inclosos el sòl, el formigó i la pedra calcària, absorbeixen efectivament el coure alliberat. La interacció amb aquestes superfícies també redueix significativament la bioacumulació de coure. Així, el coure alliberat quedarà atrapat per la superfície ja al sistema de drenatge: s’ha confirmat l’eficàcia de les canonades de formigó i ferro colat. De fet, més del 98% del coure total alliberat a les aigües residuals sobre superfícies de formigó està lligat a menys de 20 m d’interacció. Alguns països ja han adoptat tecnologies de drenatge sostenibles, com ara roba absorbent de carretera, desguassos o cunetes, pous invertits o dipòsits de sedimentació i terrenys de drenatge, en lloc d’escorrenties de canonades als rius i rius. Aquí, els estudis han demostrat un alt percentatge de retenció de coure en les primeres etapes quan s’utilitzen aquestes tecnologies. En resum, podem dir que en el procés d’unió de la matèria orgànica, l’absorció de partícules i sediments, el coure separat roman en estat mineral com a part de l’agrupació natural de coure a la terra, continuant el cicle natural d’alliberament / mineralització.
CH: Hi ha situacions en què els arquitectes han de prestar molta atenció al drenatge d’un edifici de coure?
IOW: Bé, si heu dissenyat un gran sostre de coure que desemboca directament en un llac amb organismes aquàtics sensibles, sense cap reacció prèvia amb matèria orgànica o diverses superfícies, haureu de demanar consell. Es pot obtenir molta ajuda i consells de l’Institut Europeu del Coure, incloses les eines d’avaluació de projectes.
CH: Per què alguns països encara tenen inquietuds sobre el coure de les aigües residuals?
IOW: La majoria dels estudis ecotoxicològics es duen a terme en sals fàcilment solubles en aigua per avaluar els efectes adversos sobre els organismes aquàtics, inclosos els metalls en la seva forma iònica. Tenen poc a veure amb la situació real d’un edifici revestit de coure exposat a la intempèrie, com hem comentat anteriorment. Les condicions reals del sistema de drenatge, l’arquitectura paisatgística accidentada i l’entorn de l’edifici també són molt diferents de les condicions de les proves ecotoxicològiques amb sals de coure, on tot el coure es troba en una forma química que es pot assimilar biològicament. Per tant, ara s’han de corregir normes i legislacions errònies tenint en compte la situació ambiental real, sobretot tenint en compte l’impacte sobre la naturalesa del coure.
Publicat al número "2011 de Copper Architectural Forum". i a www.copperconcept.org
A càrrec de Chris Hodson
