Бурный научно-технический прогресс принес в нашу жизнь, помимо прочего, множество новых загрязнителей атмосферы. И, как следствие – рост аллергических заболеваний и отравлений токсическими выбросами в атмосферу. Так что вопрос химического состава окружающего нас воздуха имеет самое прямое отношение к состоянию нашего здоровья.
Причем, ситуацию не смог исправить и спад промышленного производства в нашей стране, на смену дыму заводских труб пришли иные загрязнители. Число автомобилей на улицах городов растет и вместе с ним растет число вредных примесей в воздухе, которым мы дышим. По данным недавнего обследования, на территории Новосибирска содержание почти всех вредных примесей превышает нормы ПДК (предельно допустимой концентрации), например формальдегида в воздухе – в 7 раз больше положенного! Город укладывается в нормативы только по содержанию аммиака, но только в пределах городской черты. Что неудивительно: источник аммиачных выбросов, главным образом, животноводческие комплексы.
Еще один источник загрязнения – наше жилье. Большинство современных отделочных материалов исправно выделяют в воздух квартир те химические смеси, что использовались при их изготовлении (и большинство их вовсе не безвредно для человеческого организма).
А в последние годы в Москве заговорили о новой проблеме – «аммиачных домах». Для того чтобы в холодное время года цемент не замерзал, строители добавляют в него антифриз, который содержит много аммиака. А потом стены начинают выделять эту вредную смесь.
Избавиться от такого источника загрязнения, как вы понимаете, практически невозможно. А поскольку сибирский климат жарким не назовешь, то от таких рисков не застрахованы и наши новостройки.
В общем, вопрос очистки воздуха (если не в масштабах всего города, то хотя бы дома и на рабочем месте) становится актуальнее день ото дня. А поскольку на рынке представлена масса очистителей самого разного принципа действия, то возникает еще проблема – какое оборудование выбрать.
Существует множество методов и технологий очистки воздуха от вредных примесей. И у каждой технологии, естественно, есть свои сильные и слабые стороны. Одни лучше справляются с неприятными запахами, другие – с твердыми частицами. Поэтому в современных воздухоочистителях как правило применяется несколько типов фильтров, чтобы очистить воздух от всех классов загрязнителей. В то же время прогресс не стоит на месте – методы очистки постоянно совершенствуются.
Одним из самых перспективных направлений в этой области сегодня является фотокаталитическая очистка воздуха. Суть метода состоит в том, что воздух проходит через слой фотокатализаторов (диоксид титана – TiO2). Под действием мягкого ультрафиолетового излучения примеси, содержащиеся в воздухе, окисляются. В результате, фильтр выступает как реактор «холодного горения», в котором вредные вещества не накапливаются, а разрушаются до безвредной органики, воды и СО2.
Основателем технологии фотокатализа считается японский профессор Акира Фуджишима, опубликовавший в 1970 году в Science статью на эту тему.
Япония по-прежнему считается признанным мировым лидером в этой области, контролируя рынок в сотни миллиардов долларов. В России у истоков этого направления стоял академик Валентин Николаевич Пармон.
Да и сегодня большая часть российских исследований по фотокатализу проводится как раз в возглавляемом академиком Институте катализа СО РАН.
Наш собеседник – руководитель группы фотокатализа института, к.х.н. Денис Козлов.
- Денис Владимирович, опишите в двух словах преимущества фотоочистителей воздуха.
- Во-первых, они незаменимы, если речь идет о малой концентрации примесей. Традиционные фильтры такие примеси не улавливают, но у многих из них токсичность сохраняется и при малой концентрации. Во-вторых, это единственный метод, дающий долговременную защиту от бактерий. Кварцеванием тоже можно очистить помещение, но эту процедуру нельзя проводить в постоянном режиме, в присутствии людей. И вскоре после сеанса кварцевания в помещение вновь могут попасть болезнетворные бактерии. А фотокаталитический метод безвреден для организма человека и поэтому может работать постоянно. Есть у метода и чисто экономические преимущества: почти неограниченный ресурс работы фильтра и соответственно нулевые эксплуатационные расходы.
- Идеальной техники не бывает, значит, у фотоочистителей должны быть и слабые места.
- Фотокатализ имеет серьезные ограничения по скорости очистки. В штатном режиме это незаметно, но если произойдет т.н. залповый выброс (например, хозяйка разлила бутылочку с жидкостью для снятия лака), то в одиночку фотокатализатор не справится. Поэтому фотоочистители обычно оснащают дополнительно стандартным адсорбционным фильтром. Также большая часть таких очистителей не рассчитана на удаление механических частиц из воздуха. А вообще систему очистки воздуха, набор фильтров, мощность надо рассчитывать исходя из помещения и уровня его возможного загрязнения.
Кстати, ряд московских застройщиков устанавливает разработанные по нашей технологии фотоочистители на крыше новостроек и интегрирует их в систему вентиляции дома. Так что жильцам не надо заботиться об этом.
- А вообще – насколько широко ваша технология получила внедрение?
- Сегодня ее применяют два российских предприятия: Информационно-технологический институт в Москве и липецкая научно-медицинская фирма «Амбилайф».
- Почему же такой хороший способ очистки оказался мало востребован российской промышленностью?
- У нас сегодня, если вы заметили, вообще не так уж много инновационного производства. А в этом случае его придется разворачивать в условиях недобросовестной конкуренции. Рынок завален дешевыми китайскими «фотоочистителями». Мы проводили тестовые испытания некоторых из них, чтобы понять за счет чего китайцы добились такой дешевизны. Секрет оказался прост: эти приборы просто гоняют воздух почти без очистки. Но понять это можно только в лаборатории. А рядовому покупателю предъявят гигиенический сертификат, который доказывает всего лишь, что продукция безопасна для человека. Но безопасно и полезно – это совсем не одно и то же. Зато – ярко и дешево. И чтобы продвигать на мировой рынок наукоемкую продукцию, которая по определению не может быть такой же дешевой, нужны серьезные усилия.
Георгий Батухтин
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии