science >> Wetenschap >  >> Natuur

Kunstmatige boslucht en op licht gebaseerde chemische reacties pakken vervuiling binnenshuis aan

In een kantooromgeving is de lucht kan meer dan 300 chemicaliën bevatten, volgens NAAVA-oprichter Niko Järvinen. Krediet:NAAVA

De lucht in onze kantoren en huizen kan een hogere mix van chemicaliën bevatten dan buiten, maar de volgende generatie luchtreinigers zijn erop gericht de schadelijke deeltjes te absorberen en ons allemaal wat gemakkelijker te laten ademen.

wasmiddelen, tabak, cosmetica, nieuw meubilair, verven, printers en zelfs huisdieren – bij al deze stoffen komen verschillende chemicaliën vrij die miljoenen mensen dagelijks inademen. Sommige zijn ongevaarlijk, maar andere kunnen een breed scala aan gezondheidsproblemen op korte en lange termijn veroorzaken, van oogirritatie en hoofdpijn tot hartproblemen en kanker.

"Het grootste risico op dit moment is dat we menselijke lichamen niet volledig begrijpen, " zei Niko Järvinen, oprichter van Naava, een Fins bedrijf dat de luchtkwaliteit binnenshuis verbetert met behulp van planten.

Järvinen zegt dat limieten voor aanvaardbare blootstelling aan verontreinigende stoffen binnenshuis 'op zijn best' worden bepaald door de impact van één enkele chemische stof op onze gezondheid te onderzoeken. Maar deze benadering houdt geen rekening met de mogelijke gezondheidseffecten wanneer verschillende chemicaliën met elkaar in wisselwerking staan ​​- wat het toxiciteitsniveau van een chemische stof zou kunnen veranderen en een groter risico voor de mens zou kunnen vormen.

"Voor chemicaliën die commercieel worden gebruikt, is er meestal informatie beschikbaar wanneer ze schadelijk zijn voor de gezondheid in termen van zes, acht of tien uur, "zei Järvinen. "Ze houden er nooit rekening mee als je er twee hebt, drie of honderd chemicaliën (tegelijkertijd in de lucht)."

In een kantooromgeving kan de lucht meer dan 300 chemicaliën bevatten, voegt Järvinen toe, maar het risico komt niet van de hoeveelheid chemicaliën - het is meer van de mix, omdat het moeilijker is om te bepalen of een waargenomen veilige chemische stof interactie heeft gehad met andere chemicaliën en schadelijk is geworden.

Ventilatie

Bovendien, er is een trend om kantoren te bouwen die verzegeld zijn, wat betekent dat ze vertrouwen op ventilatiesystemen die lucht door filters laten circuleren in plaats van dat iemand het raam opent om frisse lucht binnen te laten.

"In het verleden konden we de ramen openen als het ventilatiesysteem niet efficiënt genoeg werkte, tegenwoordig kan dat niet en kun je een ventilatiesysteem over het algemeen niet updaten (omdat het zo duur is), ’ zei Jarvinen.

Als onderdeel van een onderzoeksproject genaamd Naturbo, Naava verfijnde een reeks luchtzuiverende wanden die planten als biofilter gebruiken. Specifieke planten gekozen vanwege hun zuiveringsvermogen absorberen de vuile binnenlucht die vervolgens wordt afgebroken door microben in hun wortels. Naava gebruikt een grondloos groeisysteem om de activiteit van microben te stimuleren en vervolgens blaast een ventilator de gereinigde lucht terug in een kamer.

Volgens Järvinen, een studie uitgevoerd door de Universiteit van Oost-Finland en de Universiteit van Jyväskylä naar de zuiveringsefficiëntie van een enkele Naava-biofilter tegen een statische kamerplant in pot, vond dat chemische concentraties binnen een uur in een testkamer bijna niet bestonden, terwijl, tegelijkertijd, de potplant had 80% van de chemicaliën niet verwijderd.

In plaats van een volledig steriele ruimte te creëren, echter, het doel is om een ​​omgeving te creëren die in de natuur voorkomt.

Järvinen zegt dat je 30-50 natuurlijke chemicaliën in boslucht kunt vinden, afhankelijk van de locatie en de tijd van het jaar, zoals fytoncide, een organische verbinding die het immuunsysteem kan versterken. Naava bestudeerde Finse bossen en gebruikte deze als referentiepunt voor wat schone lucht zou moeten zijn en streeft ernaar deze te recreëren door middel van hun producten.

Järvinen hoopt dat deze aanpak zorgt voor veilige lucht in een binnenomgeving, maar hij zegt dat alleen omdat er meer wetenschappelijk werk nodig is om luchtvervuiling binnenshuis te begrijpen, hij vindt niet dat iedereen in paniek moet raken.

"Mensen moeten niet bang zijn, het is begrijpen dat dit (dat) een enorme onbekende is en dat het er uiteindelijk misschien helemaal niet toe doet, maar tegelijkertijd moeten we toegeven dat we niet genoeg weten, " hij zei.

Het verbeteren van het publieke bewustzijn is een belangrijk punt bij het minimaliseren van luchtvervuiling binnenshuis, volgens Dr. Burcu Güvenatam, een luchtkwaliteitsspecialist van Arçelik A.Ş, een Turks onderzoeks- en ontwikkelingsbedrijf gevestigd in Istanbul.

"Binnenlucht is veel meer vervuild dan buiten vanwege de extra chemicaliën die we binnen gebruiken, " zei ze. "Mensen zijn zich er niet van bewust dat de producten die ze gebruiken veel chemicaliën bevatten die ze elke seconde inademen."

Dit is belangrijk omdat de gemiddelde Europeaan 90% van zijn tijd binnen doorbrengt.

Met een groter publiek bewustzijn komen beter geïnformeerde consumenten die de vraag naar schonere producten uit verschillende industrieën kunnen stimuleren, maar ondertussen, er is behoefte aan zuiveringstechnologie om ervoor te zorgen dat de lucht thuis en op het werk veilig kan worden ingeademd.

Reactie

Dr. Güvenatam werkt aan een nieuwe luchtreiniger van de volgende generatie die gebruikmaakt van een proces dat fotokatalytische oxidatie (PCO) wordt genoemd. Dit is een proces dat licht combineert met een halfgeleidermateriaal, titaandioxide genaamd, dat een reactie veroorzaakt die snel chemicaliën uit de lucht kan opnemen en verontreinigende stoffen kan omzetten in koolstofdioxide en water.

PCO-systemen werken door binnenlucht in een apparaat te blazen waar de op licht gebaseerde chemische reactie kan plaatsvinden, maar Dr. Güvenatam zegt dat tijdens de reactie ook schadelijke verontreinigende stoffen in de lucht kunnen worden gevormd.

"Als we PCO-systemen niet kunnen optimaliseren, kunnen we tussenproducten vrijgeven die veel gevaarlijker kunnen zijn (dan de vuile lucht die het probeert te reinigen), " ze zei.

Bijvoorbeeld, een slecht ontworpen PCO-systeem kan formaldehyde afgeven, een schadelijk type chemische stof die bekend staat als een vluchtige organische verbinding, die het zenuwstelsel kunnen aantasten en kanker kunnen veroorzaken.

Echter, Dr. Güvenatam zegt dat het proces achter PCO gecompliceerd is en meer onderzoek behoeft. "Reactiemechanismen van PCO-technologie op luchtzuivering zijn nog niet volledig begrepen, " ze zei.

Via een onderzoeksproject genaamd nanoPhotoMat, Dr. Güvenatam probeert meer te begrijpen over hoe bijproducten van de reactie worden gevormd en afgebroken, om veiligere fotokatalytische materialen te maken die een effectieve verwijdering van deze verbindingen bevorderen, en andere verontreinigende stoffen, onder de verlichting van zichtbaar licht.

Hoewel het project loopt tot 2019, het team heeft al een prototype ontwikkeld dat ze al aan het testen zijn in een aantal vergaderruimten van Arçelik.

"In mijn lab testen we verschillende filtermaterialen en verschillende technologische oplossingen die kunnen omgaan met vluchtige organische stoffen, " ze zei.

"Al deze vluchtige organische stoffen plakken aan onze huid en worden opgenomen en wanneer we ademen nemen we ze op in onze hersenen en longen. Het is voor ons heel belangrijk om het systeem heel goed te optimaliseren."