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Taking to market a novel filtration system for air purification

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Mikroporöse Keramikfilter sorgen für gesündere Innenräume

Eine innovative Nanotechnologieanwendung wird dazu beitragen, maßgeschneiderte Lösungen gegen Luftverschmutzung in Innenräumen anzubieten, und auf diese Weise den Kampf gegen COVID-19 unterstützen.

Industrielle Technologien

Da die meisten von uns 70 bis 90 % ihrer Zeit in Innenräumen verbringen und dort die Luftqualität zwei- bis fünfmal schlechter als im Freien ist, müssen dringend neuartige Filtersysteme zur Innenraumluftreinigung entwickelt werden. Deshalb hat das EU-finanzierte Projekt mTAP ein innovatives Filtersystem zur Reinigung von Innenraumluft erdacht. „Wir haben ein patentiertes Verfahren zur Herstellung mikroporöser Keramikmembranen entwickelt und angepasst, die nach dem Zusammenbau zu einer Filtereinheit der Luftreinigung dienen können. Da sie aus Keramik bestehen und eine einzigartige Mikrostruktur aus konischen Poren aufweisen, können diese Membranen als Filter und als katalytische Betten mit ganz besonderen Eigenschaften fungieren“, sagt Hugo Macedo, Projektkoordinator und Geschäftsführer von Smart Separations Ltd (SSL).

Ein intelligenter Ansatz

Das im Vereinigten Königreich ansässige KMU hat eine Serie von Produkten entwickelt und auf den Markt gebracht. Insbesondere die keramischen „Smart membranes+“ können derart an besondere Ansprüche angepasst werden, dass die Kundschaft spezielle Nanobeschichtungen hinzufügen oder Form, Porengröße, Durchmesser bzw. Dicke der Membran verändern kann. „Mit Porengrößen von 1 bis 100 µm eignen sie sich für Anwendungen im Bereich Partikelfiltration/Klärung, auf dem Gebiet der Mikrofiltration, als Katalysatorträger sowie für verschiedene Spezialanwendungen“, erklärt Macedo. Das Vorzeigeprodukt von SSL, die „Smart Air Box Pro“, bekämpft sowohl schlechte Luftqualität in Innenräumen als auch Auswirkungen auf die Umwelt, die bei der Entsorgung hocheffizienter Schwebstofffilter auf Deponien entstehen. Das Forschungsteam entwickelte ein aus drei Stapeln bestehendes Filtermodul, das in der Smart Air Box Pro platziert wird. Konzeptnachweis und Piloterprobung waren das Ziel. Der nächste Entwicklungsschritt umfasst die Nachrüstung des Dreistapel-Filtermoduls in Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsanlagen. Im Rahmen des Projekts mTAP wurde außerdem eine Reihe katalytischer Beschichtungen entwickelt, die auf die Membranen aufgebracht werden können, damit eine katalytische Filtration erfolgen kann. Sie verleihen den Membranen die Fähigkeit, Substanzen in Form von diese durchströmenden Gasen oder Flüssigkeiten chemisch zu zerstören oder zu neutralisieren. „Bei der einen der von uns entwickelten Beschichtungen, ViraTeq™, handelt es sich um eine Nanotechnologie mit langanhaltender antimikrobieller Wirkung, die Mikroben in Sekunden tötet, und jetzt auf den Markt gebracht wird“, erläutert Macedo.

Virenfreie Räume

Das Unternehmen hat außerdem Gino™ eingeführt, ein Luftreinigungsgerät für den persönlichen Gebrauch, das aus einem mit ViraTeq™ beschichteten Keramikwabenfilter besteht. Der Kanaldurchmesser ist klein genug, um direkten Kontakt zwischen der Luft und der beschichteten Wand des Keramikfilters zu gewährleisten, aber nicht so klein, dass Verstopfungen durch andere Partikel auftreten und somit nur begrenzt Staub eingeschlossen werden kann. Da keine Verstopfungstendenz besteht, wird die Lebensdauer der antimikrobiellen Filtration erheblich verlängert. Gino™ zerstört das Coronavirus und andere Viren, Bakterien und Pilze und erschafft in nur 15 Minuten in einem Radius von 2 m rund um das Gerät eine sichere Zone. Macedo dazu: „Unsere Luftfilterungseinheit wird sauberere, virenfreie Luft in größere Räume von Gesundheitseinrichtungen, Bürogebäuden, Restaurants und Pflegeheimen bringen, ohne dass hocheffiziente Luftpartikelfilter zum Einsatz kommen, die häufig ausgetauscht und entsorgt werden müssen.“ Das Projekt mTAP konnte dazu beitragen, die Menge der zu deponierenden Abfälle zu verringern, und hat eine umweltfreundliche Technologie erschaffen, die zur Bekämpfung der aktuellen COVID-19-Pandemie geeignet ist. „All dies wäre ohne diese wichtige Unterstützung im Rahmen des Horizont 2020-Programms nicht möglich gewesen. Wir können der Europäischen Kommission gar nicht genug für diese entscheidende Finanzierung danken“, betont Macedo.

Schlüsselbegriffe

mTAP, Filtration, Keramik, Membran, COVID-19, Luftreinigung, antimikrobielle Wirkung, Luftverschmutzung in Innenräumen

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