C'est l'élaboration d'une couche de peinture permettant de purifier l'air de ses composants polluants qui a permis à une équipe de chercheurs de l'Institut de Chimie inorganique de l'Université de Erlangen-Nürnberg en collaboration avec deux entreprises, de remporter le 28ème prix d'innovation de l'industrie allemande, catégorie PME.
L'élément clé de cette peinture est le dioxyde de titane. Ce pigment blanc est déjà utilisé par certains artistes-peintres et entre également dans la composition de certaines pâtes dentifrices. Sa surface est modifiée de façon à ce qu'aucune réaction chimique ne puisse avoir lieu lorsqu'elle entre en contact avec des rayons lumineux. Sans une telle désactivation, l'énergie des rayons UV est absorbée par la surface qui se transforme en zone hautement réactive. Le contact avec l'air engendre des liaisons organiques oxygénées, responsables de la décomposition de certaines molécules se trouvant à proximité. Lors de ce processus, le dioxyde de titane n'est pas utilisé directement : il est simplement le photocatalysateur de la réaction.
Le mode de fonctionnement naturel du dioxyde de titane, néfaste dans le cas des pâtes dentifrices, a pu être exploité dans le cas de la peinture dans le but de décomposer les oxydes d'azote présents dans l'air, en nitrates par exemple. Le pourcentage de 3% d'ultra-violet dans la lumière du soleil est cependant trop faible pour transformer le dioxyde de titane en catalysateur actif. Les particules pigmentées ont dû être modifiées pour que la partie visible de la lumière (environ 50%) soit aussi exploitée.
En 3 ans, ces chercheurs de l'Institut de chimie anorganique de l'Université d'Erlangen dirigés par le Prof. Dr. Horst Kisch ont réussi à développer un dioxyde de titane modifié, qui peut décomposer les polluants de l'air et de l'eau lors d'une exposition à la lumière du jour ou même à une lumière artificielle. Il a ensuite fallu deux ans pour que soit mis sur le marché un produit appelé "Innenraumdispersionsfarbe", une peinture d'intérieur capable d'éliminer le monoxyde de carbone, les oxydes d'azote, le formol, le dichloroéthylène, le benzène. Lors des tests effectués dans un bureau repeint, la concentration des polluants de l'air a baissé en quelques jours d'environ 80%.
Cette innovation est le fruit d'une mise à profit de 25 ans d'expérience dans l'application de la photocatalyse pour la synthèse chimique. D'après Horst Kisch, c'est aussi la coopération avec l'entreprise allemande Sto AG et l'entreprise germano-américaine de chimie Kronos qui ont contribué au transfert rapide d'un résultat de recherche en produit.
