Kunstig skovluft og lysbaserede kemiske reaktioner tackler indendørs forurening

Luften i vores kontorer og hjem kan indeholde en højere blanding af kemikalier end udendørs, men næste generations rensere sigter mod at absorbere de skadelige partikler og lade os alle trække vejret lidt lettere.

Vaskemidler, tobak, kosmetik, nye møbler, maling, printere og endda kæledyr - alle disse frigiver forskellige kemikalier, som millioner af mennesker indånder dagligt. Nogle er ufarlige, men andre kan forårsage en lang række sundhedsmæssige problemer på kort og lang sigt, fra øjenirritation og hovedpine til hjerteproblemer og kræft.

"Den største risiko i øjeblikket er, at vi ikke helt forstår menneskekroppe, "sagde Niko Järvinen, grundlægger af Naava, en finsk virksomhed, der forbedrer indendørs luftkvalitet ved hjælp af planter.

Järvinen siger, at grænserne for acceptabel eksponering for indendørs forurenende stoffer 'i bedste fald' afgøres ved at undersøge et enkelt kemikalies indvirkning på vores helbred. Men denne tilgang overvejer ikke de potentielle sundhedsmæssige virkninger, når forskellige kemikalier interagerer med hinanden - hvilket kan ændre et kemikalies toksicitetsniveau og udgøre en større risiko for mennesker.

"For kemikalier, der bruges kommercielt, er der normalt information tilgængelig, når de er sundhedsskadelige i form af seks, otte eller ti timer, "sagde Järvinen." De tager aldrig hensyn til, hvis du har to, tre eller hundrede kemikalier (i luften på samme tid). "

I et kontormiljø kan luften indeholde over 300 kemikalier, tilføjer Järvinen, men risikoen kommer ikke fra mængden af ​​kemikalier - det er mere fra blandingen, fordi det er sværere at vide, om et opfattet sikkert kemikalie har interageret med andre kemikalier og er blevet skadeligt.

Ventilation

Hvad mere er, der er en tendens til at bygge kontorer, der er forseglet, hvilket betyder, at de er afhængige af, at ventilationssystemer cirkulerer luft gennem filtre frem for, at nogen åbner vinduet for at slippe frisk luft ind.

"Tidligere kunne vi åbne vinduerne, hvis ventilationssystemet ikke fungerede effektivt nok, i dag er det ikke muligt, og du kan generelt ikke opdatere et ventilationssystem (fordi det er så dyrt), "sagde Järvinen.

Som en del af et forskningsprojekt kaldet Naturbo, Naava raffinerede en række luftrensende vægge, der bruger planter som et biofilter. Specifikke planter valgt til deres rensningspotentiale absorberer den beskidte indeluft, som derefter nedbrydes af mikrober i deres rødder. Naava bruger et jordløst vækstsystem til at stimulere mikrobeaktivitet, og derefter blæser en ventilator den rensede luft tilbage i et rum.

Ifølge Järvinen, en undersøgelse foretaget af University of Eastern Finland og University of Jyväskylä om rensningseffektiviteten af ​​et enkelt Naava-biofilter mod et statisk krukkeplante i krukker fandt ud af, at kemiske koncentrationer næsten ikke var eksisterende på en time inden for et testkammer, mens, på samme tid, potteplanten havde ikke fjernet 80% af kemikalierne.

I stedet for at skabe et helt sterilt rum, imidlertid, målet er at genskabe et miljø, der findes i naturen.

Järvinen siger, at du kan finde 30-50 naturlige kemikalier i skovluften afhængigt af placering og tid på året, såsom phytoncid, en organisk forbindelse, der kan styrke immunsystemet. Naava studerede finske skove og brugte dem som referencepunkt med hensyn til, hvad ren luft skal være og har til formål at genskabe den gennem deres produkter.

Järvinen håber, at denne tilgang vil sikre sikker luft i et indendørs miljø, men han siger, at bare fordi der er behov for mere videnskabeligt arbejde for at forstå indendørs luftforurening, han synes ikke, at alle skal begynde at gå i panik.

"Folk skal ikke være bange, det forstår dette (det) er en enorm ukendt, og i sidste ende er det måske slet ikke ligegyldigt, men samtidig skal vi indrømme, at vi ikke ved nok, " han sagde.

Forbedring af offentlighedens bevidsthed er et centralt spørgsmål for at minimere indendørs luftforurening, ifølge Dr. Burcu Güvenatam, en luftkvalitetsspecialist fra Arçelik A.Ş, en tyrkisk forsknings- og udviklingsvirksomhed med base i Istanbul.

"Indendørs luft er meget mere forurenet end udendørs på grund af de ekstra kemikalier, vi bruger indeni, "sagde hun." Folk er ikke klar over, at de produkter, de bruger, indeholder mange kemikalier, som de indånder hvert sekund. "

Dette er vigtigt, fordi den gennemsnitlige europæer tilbringer 90% af deres tid inde.

Med øget offentlig bevidsthed kommer mere informerede forbrugere, der kan drive efterspørgslen efter renere produkter fra forskellige industrier, men i mellemtiden, der er behov for rensningsteknologi for at sikre, at luften derhjemme og på arbejdet er sikker at ånde.

Reaktion

Dr. Güvenatam arbejder på en anden næste generations luftrenser, der bruger en proces kaldet fotokatalytisk oxidation (PCO). Dette er en proces, der kombinerer lys og et halvledermateriale kaldet titandioxid, der forårsager en reaktion, der hurtigt kan absorbere kemikalier fra luften og omdanne forurenende stoffer til kuldioxid og vand.

PCO-systemer virker ved at blæse indeluft ind i en enhed, hvor den lysbaserede kemiske reaktion kan finde sted, men Dr. Güvenatam siger, at der i løbet af reaktionen også kan dannes skadelige luftbårne forurenende stoffer.

"Hvis vi ikke kan optimere PCO -systemer, kunne vi frigive mellemprodukter, der kunne være meget mere farlige (end den beskidte luft, den forsøger at rense), " hun sagde.

For eksempel, et dårligt designet PCO -system kunne frigive formaldehyd, en skadelig type kemikalie kendt som en flygtig organisk forbindelse, der kan påvirke nervesystemet og forårsage kræft.

Imidlertid, Dr. Güvenatam siger, at processen bag PCO er kompliceret og kræver mere undersøgelse. "PCO -teknologiens reaktionsmekanismer til luftrensning er ikke fuldt ud forstået endnu, " hun sagde.

Gennem et forskningsprojekt kaldet nanoPhotoMat, Dr. Güvenatam sigter mod at forstå mere om, hvordan biprodukter af reaktionen dannes og nedbrydes, for at lave mere sikre fotokatalytiske materialer, der fremmer effektiv fjernelse af disse forbindelser, og andre forurenende stoffer, under belysning af synligt lys.

Selvom projektet kører frem til 2019, teamet har allerede udviklet en prototype, som de allerede prøver i nogle af Arçeliks mødelokaler.

"I mit laboratorium tester vi forskellige filtreringsmaterialer og forskellige teknologiske løsninger, der kan håndtere flygtige organiske forbindelser, " hun sagde.

"Alle disse flygtige organiske forbindelser klæber til vores hud og absorberes, og når vi trækker vejret, tager vi dem ind i vores hjerne og lunger. Det er meget vigtigt for os at optimere systemet meget godt."