Theo công bố bởi Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) cho biết mỗi năm, ước tính có khoảng 7 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, lây lan bệnh dịch trong không khí,….
Những công nghệ phổ biến được đưa vào các loại máy lọc không khí nhằm loại bỏ ô nhiễm không khí bao gồm: Màng lọc HEPA, than hoạt tính, tia cực tím UV, ion âm và ozone.
Công nghệ HEPA
Nguyên lý: 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.
Những công nghệ phổ biến được đưa vào các loại máy lọc không khí nhằm loại bỏ ô nhiễm không khí bao gồm: Màng lọc HEPA, than hoạt tính, tia cực tím UV, ion âm và ozone.
Công nghệ HEPA
Nguyên lý: 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 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 (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 (quá trình VOCs bám vào bề mặt ngoài của các phân tử than hoạt tính).
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
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 máy lọc không khí ánh sáng tia cực tím có thể phát ra một lượng ozone gây ô nhiễm không khí và có hại cho sức khỏe, gây ho, khò khè và nghiêm trọng hơn là viêm mô phổi.
Công nghệ ion âm
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 một lượng nhỏ ozone hòa lẫn với không khí, 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
Ozone có thể gây kích thích đường mũi, kích hoạt hen suyễn, dung tích phổi thấp hơn, cũng có thể gây viêm niêm mạc ngoài phổi. Tuy nhiên, ozone cũng là một chất làm sạch ô nhiễm không khí hiệu quả cao, nó độc hại hay vô hại tùy thuộc vào cách thức sử dụng, với nồng độ phù hợp và vận hành trong không gian trống, ozone hoàn toàn có lợi và an toàn.
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. Tuy nhiên, ozone cũng 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.
Mỗi công nghệ mang trong mình những ưu điểm riêng, tuy nhiên, một cơ chế không thể xử lý được toàn bộ những tạp chất ô nhiễm trong không khí. Chính vì lẽ đó, hầu hết các máy lọc không khí hiện đại 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).
----------------------------
Tài liệu tham khảo: https://rama.com.vn/cong-nghe-loc-khong-khi/
Nguồn: Văn phòng Viện Nghiên cứu sáng chế và Khai thác công nghệ./.
