Terwijl de COVID-19-pandemie woedde, nieuwsberichten tonen aan dat de verkoop van elektronische luchtreinigers is gestegen als gevolg van zorgen over de overdracht van ziekten via de lucht. Maar een onderzoeksteam van het Georgia Institute of Technology heeft ontdekt dat de voordelen voor de binnenluchtkwaliteit van één type zuiveringssysteem kunnen worden gecompenseerd door het genereren van andere verontreinigende stoffen die schadelijk zijn voor de gezondheid.

Onder leiding van universitair hoofddocent Nga Lee "Sally" Ng in Georgia Tech's School of Chemical and Biomolecular Engineering en de School of Earth and Atmospheric Sciences, het team evalueerde het effect van een hydroxylradicaalgenerator in een kantooromgeving. Hydroxylradicalen reageren met geuren en verontreinigende stoffen, ze ontbinden, en hydroxylradicaalgeneratoren zijn op de markt gebracht om pathogenen zoals coronavirussen te inactiveren.

Echter, Ng's onderzoek wees uit dat tijdens het reinigen van de lucht, de door het apparaat gegenereerde hydroxylradicalen reageerden met vluchtige organische stoffen die in de binnenruimte aanwezig waren. Dit leidde tot chemische reacties die snel organische zuren en secundaire organische aerosolen vormden die gezondheidsproblemen kunnen veroorzaken. Secundaire organische aerosolen zijn een belangrijk bestanddeel van PM2,5 (fijnstof met een diameter kleiner dan 2,5 mm), en blootstelling aan PM2,5 is in verband gebracht met hart- en vaatziekten en miljoenen sterfgevallen per jaar.

De krant, "Vorming van geoxideerde gassen en secundaire organische aerosol uit een commerciële oxidant-genererende elektronische luchtreiniger, " is gepubliceerd in het tijdschrift Brieven over milieuwetenschap en technologie .

Hoewel de pandemie verschillende soorten elektronische reinigers steeds populairder heeft gemaakt, Ng legde uit dat consumenten zich waarschijnlijk niet bewust zijn van de secundaire chemie die in de lucht plaatsvindt, waarbij de gegenereerde verontreinigende stoffen niet rechtstreeks door het reinigingsapparaat zelf worden uitgestoten.

"Er zijn toenemende zorgen over het gebruik van elektronische luchtreinigers, omdat deze apparaten mogelijk onbedoelde bijproducten kunnen genereren via oxidatiechemie die vergelijkbaar is met die in de atmosfeer, " zei Ng.

Twee soorten luchtzuiveringstechnologieën worden vaak gebruikt om verontreinigende stoffen binnenshuis zoals deeltjes of vluchtige organische stoffen te verwijderen en om ziekteverwekkers te inactiveren:mechanische filtratie en elektronische luchtreinigers die ionen genereren, reactieve soorten, of andere chemische producten zoals fotokatalytische oxidatie, plasma, en oxidant-genererende apparatuur (bijv. ozon, hydroxylradicaal), onder andere.

Het team van Ng selecteerde een hydroxylgenerator voor het onderzoek om de zuurstofrijke vluchtige organische stoffen en de chemische samenstelling van deeltjes te meten die door het apparaat worden gegenereerd in een kantoor op de Georgia Tech-campus.

Terwijl eerder onderzoek melding maakte van de vorming van verontreinigende stoffen door verschillende elektronische luchtreinigers (ionisatoren, plasma systemen, fotokatalytische systemen met ultraviolette lampen, enzovoort.), Ng is van mening dat de studie van haar team de eerste is die de chemische samenstelling van secundaire verontreinigende stoffen in zowel gas- als deeltjesfasen controleert tijdens de werking van een elektronisch apparaat dat oxidanten afvoert in een echte wereld.

Geavanceerde instrumentatie maakte Ng's studie mogelijk. Gasfase organische verbindingen werden gemeten met behulp van een hoge resolutie time-of-flight chemische ionisatie massaspectrometer, gekocht via een grote instrumentatiebeurs van de National Science Foundation. De studie kreeg steun van het COVID-19 Rapid Response-fonds van Georgia Tech.

Ng merkte op dat toekomstige studies over luchtzuiveringstechnologie niet beperkt moeten blijven tot het inactiveren van virussen of het verminderen van vluchtige organische stoffen, maar moet ook potentiële oxidatiechemie en de vorming van onbedoelde schadelijke gasvormige en deeltjesvormige chemicaliën evalueren.

"Er moet meer onderzoek worden gedaan naar de effecten van deze apparaten in verschillende omgevingen, "Ng zei. "Elektronische luchtreinigers zijn enorm populair geworden vanwege de pandemie, en nu zijn er veel van deze apparaten. Bedrijven en scholen besteden miljoenen dollars aan deze apparaten. De markt is enorm.

"Onze resultaten laten zien dat voorzichtigheid geboden is bij het kiezen van een adequate en geschikte luchtreinigingstechnologie voor een bepaalde omgeving en taak, " ze zei.

Ng benadrukte het belang van toekomstige studies over de onbedoelde effecten van elektronische luchtreinigers, aangezien deze apparaten momenteel niet goed gereguleerd zijn en geen testnormen hebben.

"Er moeten meer peer-reviewed wetenschappelijke gegevens over elektronische luchtreinigers komen, " zei Ng. "We hopen dat aanvullende studies zullen leiden tot meer richtlijnen en regelgeving van de overheid."