Wysokowydajny filtr obniży zanieczyszczenie powietrza w samochodach
Tlenki azotu oraz cząstki stałe stanowią znaczącą część wszystkich zanieczyszczeń emitowanych przez samochody. Wystawienie na działanie tych zanieczyszczeń może powodować poważne problemy zdrowotne, wśród których można wymienić między innymi udar mózgu, choroby serca, nowotwory płuc oraz choroby dróg oddechowych. Dotychczas wierzono, że na działanie zanieczyszczeń powietrza w największym stopniu narażeni są piesi oraz rowerzyści przebywający poza pojazdami, nie zaś osoby siedzące wewnątrz pojazdów. Wyniki najnowszych badań stoją jednak w kontrze do powszechnych przekonań, udowadniając, że poziomy zanieczyszczeń powietrza wewnątrz pojazdów w wielu przypadkach znacząco przekraczają powszechnie przyjęte normy narażenia, zarówno w przypadku NO2, jak i cząstek stałych. Większość tych groźnych dla zdrowia zanieczyszczeń pochodzi z układów wydechowych innych pojazdów. W ramach finansowanego przez UE projektu NOXTEK naukowcy podjęli próbę rozwiązania tej sytuacji poprzez zastosowanie nowoczesnych nanomateriałów do stworzenia filtra powietrza, który działa jak bardzo skuteczne molekularne sito, służące do usuwania NO2 z zanieczyszczonego powietrza. „Nasza przełomowa technologia zmniejsza stężenie NO2 w pojazdach nawet do 98 %”, stwierdził John Pickstone, dyrektor operacyjny brytyjskiej spółki Alsitek wytwarzającej rozwiązanie NOXTEK. Nowoczesny sposób oczyszczania powietrza Stale rosnąca świadomość i obawy dotyczące negatywnego wpływu emisji pochodzących z samochodów oraz zanieczyszczeń pochodzących z układów wydechowych niektórych pojazdów wyposażonych w silniki wysokoprężne doprowadziły do powstania silnego zapotrzebowania na szybkie wprowadzenie radykalnych rozwiązań tego problemu. Obecnie niektóre pojazdy są wyposażone w systemy filtrujące powietrze obejmujące filtry wykorzystujące aktywowany węgiel. „Należy jednak zauważyć, że warstwy aktywowanego węgla nie potrafią wybiórczo zatrzymywać poszczególnych rodzajów cząsteczek przechodzących przez filtry, w związku z czym często zatrzymują niegroźne rodzaje gazu, jednocześnie przepuszczając szkodliwe cząsteczki i substancje, takie jak dwutlenek azotu”, twierdzi Pickstone. Co więcej, na działanie i możliwości wchłaniania filtrów powietrza montowanych w samochodach duży wpływ mają temperatura oraz wilgotność względna powietrza – efektywność filtrów wykorzystujących aktywowany węgiel spada znacząco, gdy wilgotność powietrza przekracza 50 %, a gdy wartość ta przekroczy 75 %, filtr staje się mniej skuteczny. Co gorsza, wytwarzanie aktywowanego węgla ma znaczący negatywny wpływ na środowisko naturalne. Większa ochrona przed zanieczyszczeniami Dostrzegając potrzebę poprawy filtrowania powietrza w kabinach pojazdów oraz negatywny wpływ zanieczyszczeń na zdrowie kierowców i pasażerów, spółka Alsitek opracowała ekologiczny, nieorganiczny filtr wykonany z gąbki polimerowej, który umożliwia usuwanie toksycznego dwutlenku azotu z powietrza dostającego się do kabiny pojazdu z wydajnością dochodzącą nawet do 98 % przy pojedynczej filtracji. Produkt opracowany przez spółkę działa w oparciu o dwa mechanizmy – pochłanianie fizyczne (adsorpcję fizyczną),a także nieodwracalne reakcje chemiczne (adsorpcję chemiczną). Adsorpcja chemiczna ma szereg zalet, wśród których można wymienić między innymi nieodwracalne wiązanie zanieczyszczeń, niezależność od masy cząsteczkowej związku oraz działanie w szerokim spektrum temperatur i wilgotności powietrza. Wysoka selektywność sita molekularnego jest uzależniona od jego wysokiej porowatości, dzięki której cząsteczki o średnicy mniejszej niż szerokość porów sita zostaną pochłonięte, natomiast większe cząsteczki zostaną przepuszczone. Opracowany produkt może być w pewnych aspektach podobny do istniejących technologii, jednak w praktyce jego osiągi są dużo lepsze od dotychczas stosowanych rozwiązań. Cena nowego produktu jest porównywalna z filtrami opartymi na aktywowanym węglu, co sprawia, że nowa technologia ma duży potencjał przejęcia palmy pierwszeństwa na tym rynku. Pomimo tego, że to sektor transportu drogowego jest odpowiedzialny za większość emisji dwutlenku azotu, także procesy spalania w ośrodkach przemysłowych mogą powodować wytwarzanie tej szkodliwej substancji. Nowa technologia filtracji opracowana w ramach projektu NOXTEK może zostać również zastosowana w celu ograniczania emisji przemysłowych, a także oczyszczania dymu pociągów oraz statków.
Słowa kluczowe
NOXTEK, filtr, dwutlenek azotu (NO2), zanieczyszczenie, aktywowany węgiel, zanieczyszczenie powietrza, w samochodzie, adsorpcja fizyczna, adsorpcja chemiczna
