CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG PHỔ BIẾN TRONG LĨNH VỰC LÀM SẠCH KHÔNG KHÍ
Những báo cáo gần đây được công bố bởi các tổ chức uy tín trên thế giới cho biết mỗi năm có hàng triệu người chết vì các nguyên nhân liên quan đến ô nhiễm không khí như : ô nhiễm hạt, khí thải độc hại, hợp chất VOCs, ô nhiễm mùi, vi khuẩn trong không khí,…Đặc biệt từ cuối năm 2019 đến nay chúng ta chứng kiến đợt dịch Covid-19 gây ra bao nỗi đau cho con người. Do vậy, mọi chúng ta nên trang bị những kiến thức cơ bản về lĩnh vực làm sạch không khí, giúp không khí trong mọi gia đình, văn phòng,..được sạch sẽ và an toàn hơn. Sau đây, Funatech sẽ giới thiệu các công nghệ được sử dụng phổ biến hiện nay: Màng lọc HEPA, than hoạt tính, tia cực tím UV, ion âm và ozone. Mỗi công nghệ mang trong mình những ưu điểm riêng. Tuy nhiên, một công nghệ không thể xử lý được toàn bộ những tạp chất ô nhiễm trong không khí mà hầu hết phải tích hợp hai công nghệ trở lên, hỗ trợ và bổ sung cho nhau trong cùng một thiết bị, nâng cao hiệu suất và hiệu quả làm sạch, loại bỏ hoàn toàn chất ô nhiễm như chất hạt mịn, aerosol, vi khuẩn, bào tử nấm, virus, lông thú cưng và vẩy nến, phấn hoa và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs)…
- Công nghệ HEPA (High Efficiency Particulate Air)
HEPA: Bộ lọc không khí hiệu quả cao được xem là tiêu chuẩn công nghiệp cho thanh lọc không khí, là màng lọc có trong hầu hết các loại máy lọc không khí cao cấp đến từ nhiều thương hiệu. Nó có hiệu quả cao trong việc loại bỏ các vi khuẩn có hại và các hạt trong không khí có kích thước nhỏ < 0,3 micron.
Ban đầu, Bộ lọc được phát triển để sử dụng trong các nhà máy điện hạt nhân để loại bỏ các hạt phóng xạ khỏi không khí. Ngày nay, chúng được sử dụng rộng rãi trong các cơ sở công nghiệp, nơi mà bụi, khói và mầm bệnh gây hại phát triển mạnh mẽ. Chúng được sử dụng trong máy bay, nhà máy dược phẩm, bệnh viện, đơn vị chế tạo vi mạch và nhà máy sản xuất ô tô,…
Cấu tạo: Bộ lọc HEPA bao gồm một thảm sợi sợi thủy tinh được sắp xếp ngẫu nhiên với đường kính khoảng 0,5 đến 2,0 micromet. Khi không khí được đưa qua tấm thảm này, các hạt siêu nhỏ có trong không khí dính vào các sợi và bị giữ lại.
Công dụng: Theo Viện Sức khỏe và An toàn Lao động Quốc gia Hoa Kỳ, màng lọc HEPA có thể loại bỏ 99,97% chất gây ô nhiễm không khí có đường kính 0,3 micromet, tức là các hạt mịn nhỏ hơn khoảng 50 đến 150 lần so với sợi tóc người. Bộ lọc HEPA loại bỏ vật chất hạt PM 2.5 và PM 10, phấn hoa, bào tử nấm, mạt bụi, khói thuốc lá và lông thú cưng, an toàn cho người bị dị ứng và hen suyễn. Nó có thể được sử dụng trong nhà hoặc văn phòng để giữ cho không khí sạch sẽ, không có vi trùng.
Nhược điểm: HEPA không thể loại bỏ mùi và VOCs.
- Công nghệ than hoạt tính
Than hoạt tính là một công nghệ tinh vi được sử dụng trong thanh lọc không khí. Nó rất hiệu quả trong việc loại bỏ các chất ô nhiễm dạng khí như VOCs và mùi hôi.
Cấu tạo: Than hoạt tính là than thường hoặc than củi đã được xử lý đặc biệt để đạt hiệu quả cao trong việc bẫy phân tử khí. Trước khi than được đưa vào sử dụng trong máy lọc không khí sẽ phải trải qua quá trình nhiệt hóa than. Nhiệt độ trong quá trình tạo nhiệt sẽ tách carbon trong than ra khỏi cấu trúc ban đầu, và chuyển hóa than thành bột than hoạt tính. Cấu trúc lỗi rỗng trong than hoạt tính giúp giữ lại và vô hiệu hóa các phân tử hay các hạt bụi siêu nhỏ. Than hoạt tính có diện tích bề mặt ngoài rất lớn từ 500 đến 2.500 m2/g-tương đương với khoảng 260m2 nên được coi là một chất lý tưởng để lọc hút nhiều loại hóa chất độc hại.
Nguyên lý: Bộ lọc than hoạt tính chứa hàng triệu lỗ nhỏ giữa các nguyên tử carbon, diện tích bề mặt bên trong của carbon lớn sẽ tạo ra một lực hấp dẫn khiến chất bẩn bị bám dính vào bề mặt carbon, từ đó có thể bẫy hoặc tương tác với khói hóa học, khí, khói thuốc lá và mùi hôi, loại bỏ tạp chất từ không khí bằng quá trình hấp phụ.
Công dụng: Máy lọc không khí loại bỏ các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi VOCs độc hại có trong sơn, keo, vecni, các chất khử mùi, thuốc chống côn trùng, chất làm sạch phòng và các sản phẩm chăm sóc cá nhân có mùi thơm đồng thời cũng loại bỏ khói và mùi hôi cứng đầu bắt nguồn từ thuốc lá, loại bỏ formaldehyd có trong đồ gỗ dán, tủ và thảm.
Nhược điểm: Màng lọc than hoạt tính không thể loại bỏ các cơ quan vi sinh như hạt phấn, bào tử và vi khuẩn.
- Công nghệ UV
UV (tia cực tím) là ánh sáng nhiệt độ cao có thể đốt cháy các hạt vi sinh, là một phần của phổ điện từ với bước sóng dao động từ 10nm đến 400nm. Ánh sáng tia cực tím có thể được chia thành ba loại: UV-A, UV-B và UV-C. UV-A và UV-B được phát ra từ mặt trời và có thể gây bỏng nặng, dị ứng da và ung thư da. UV được sử dụng trong các loại máy lọc không khí là tia UV-C (bước sóng 180nm-280nm) an toàn, không gây hại cho con người và cực kỳ hiệu quả trong việc tiêu diệt vi khuẩn và virus.
Nguyên lý: Không giống như HEPA và các bộ lọc than hoạt tính, các bộ lọc ánh sáng UV không sử dụng các tấm lọc hoặc các tấm thu gom để bẫy các chất ô nhiễm. Khi các vi khuẩn có mặt trong luồng không khí đến gần với tia UV bên trong máy lọc, chúng sẽ bị đốt cháy. Máy lọc sử dụng chất lượng diệt khuẩn của tia UV để phá vỡ thành phần DNA của vi sinh vật, ngăn chúng nhân lên sau này, đốt cháy hoàn toàn bào tử nấm mốc, ngăn chúng hình thành và phát triển.
Công dụng: Các thiết bị lọc không khí sử dụng ánh sáng tia cực tím để tiêu diệt vi trùng, tiêu diệt vĩnh viễn các mầm bệnh truyền qua không khí như vi khuẩn, nấm, vi rút, phấn hoa, bào tử và các chất gây ô nhiễm có hại khác.
Máy lọc ánh sáng UV dễ bảo trì và yên tĩnh hơn các máy lọc không khí khác. Khi công nghệ ánh sáng UV được kết hợp với HEPA hoặc công nghệ ion hóa, nó tạo ra một hệ thống thanh lọc hiệu quả cao.
Nhược điểm: Một số đèn UV có tạo ra một lượng ozone trong không khí do đó gây ho, khò khè và nghiêm trọng hơn là viêm mô phổi.
- Công nghệ ion âm
Các ion âm cũng được hình thành bởi các quá trình tự nhiên như sét, ánh sáng mặt trời, thác nước và sóng biển. Nhưng do quá trình đô thị hóa nhanh chóng và mất độ che phủ của rừng, việc các ion âm được sản xuất tự nhiên đã bị ảnh hưởng sâu sắc dẫn đến ô nhiễm không khí. Công nghệ ion âm tái tạo hiện tượng tự nhiên này, được sử dụng rộng rãi trong lọc không khí để loại bỏ các chất gây ô nhiễm.
Nguyên lý: Để hiểu cách thức ion hóa hoạt động, trước tiên cần hiểu các anion và cation. Anion là các hạt tích điện âm hoặc các ion âm có thêm một hoặc nhiều electron, tạo cho phân tử hoặc chất mang điện tích âm. Các cation là các hạt tích điện dương hoặc các ion dương thiếu một hoặc nhiều electron, tạo cho phân tử hoặc chất mang điện tích dương tổng thể.
Hầu hết các chất trong không khí có điện tích dương, điều này tạo ra lực hút trái dấu giữa các hạt không khí (các chất ô nhiễm) tích điện dương và các ion khí tích điện âm (và tích điện dương) như N2 và O2. Ngay khi các hạt dương và các ion khí âm kết hợp với nhau, chúng trở nên nặng hơn, rơi xuống đất hoặc dính vào các bề mặt, ngăn chặn sự dịch chuyển lơ lửng đi vào đường hô hấp. Sau đó, những hạt này được loại bỏ thông qua các hoạt động làm sạch thông thường như hút bụi, quét bụi, lau và rửa. Nếu các hạt được giải phóng trở lại vào không khí, chúng sẽ nhanh chóng bị ion hóa và lắng xuống mặt đất một lần nữa.
Công dụng: Hầu hết các máy lọc không khí tạo ra các ion âm để thu hút các chất ô nhiễm và làm sạch không khí, ion hóa không khí giúp giảm nhiễm trùng do vi khuẩn gây ra (như salmonella). Công nghệ ion hóa được sử dụng trong các đơn vị chăm sóc đặc biệt của bệnh viện nhằm giảm thiểu nhiễm trùng và lây truyền các bệnh truyền nhiễm.
Nhược điểm: Một nhược điểm của công nghệ ion âm là nó tạo ra ozone giống tia UV có thể gây ra các vấn đề sức khỏe bao gồm kích ứng mũi, họng và thực quản, tiếp xúc kéo dài với ozone cũng có thể gây ra bệnh phổi.
- Công nghệ ozone
Là công nghệ làm sạch sử dụng chủ yếu cho các mục đích thương mại, mang quy mô công nghiệp, có khả năng khử trùng và phá vỡ cấu trúc của các phân tử mùi trong thời gian rất ngắn.
Nguyên lý: Ozone được sản sinh ra từ các loại máy lọc không khí sẽ nhanh chóng xâm nhập và phá vỡ cấu trúc của các phân từ mùi, loại bỏ mùi và tiêu diệt vi khuẩn nhờ vào khả năng oxy hóa cao. Thêm nữa ozone còn có ưu điểm nữa là nó có cấu trúc không bền, nó nhanh chóng phân rã và tái tạo nên oxy, không sản sinh ra tồn dư hóa chất độc hại.
Công dụng: Ozone loại bỏ nấm mốc độc hại, vi khuẩn, virus, mùi hôi thối gây ra bởi thịt thối rữa và các chất hữu cơ phân hủy khác, tiêu diệt vi trùng.
Nhược điểm: Giới hạn an toàn của nồng độ ozone đối với các phòng bị chiếm dụng là 0,05 phần triệu, ở mức độ này, ozone là vô hại. Nhưng khi vượt quá mức này, nó sẽ trở nên nguy hiểm dần dần. Cơ quan quản lý an toàn và sức khỏe nghề nghiệp (OSHA) của Bộ Lao động Hoa Kỳ yêu cầu người lao động không tiếp xúc với hơn 0,10 ppm ozone trong khoảng thời gian 8 giờ.