۷ روش رایج مورد استفاده در دستگاه های تصفیه هوا

شاید برایتان جالب باشد که بدانید برخلاف باور اشتباه جامعه، مبنی بر جدید بودن فناوری تصفیه هوا، پیشینه دستگاه تصفیه هوا، به حدود ۲۰۰ سال پیش بر می‌گردد. با شروع انقلاب صنعتی و رواج مشکلات تنفسی مبنی بر آلودگی صنعتی و پس از آن، وقوع جنگ جهانی دوم، افراد بر آن شدند تا با اختراع فناوری‌هایی خاص، روش‌هایی برای تصفیه هوا ایجاد کنند. امروزه تنها با یک بار بازدید از فروشگاه‌ها و نمایشگاه‌های لوازم خانگی و یا تجهیزات پزشکی، طیف گسترده‌ای از دستگاه‌های تصفیه هوا را برای انتخاب می‌بینید. در متن ذیل ۷ روش رایج مورد استفاده در دستگاه‌های تصفیه هوا، با ذکر چگونگی عملکرد، مزایا و معایب، شرح و بسط داده شده‌اند.

۱- فیلتر تصفیه هوای هپا
نام فیلتر هپا از حروف اول کلمات انگلیسی High Efficiency Particulate Arrestant، به معنای فیلترهای “دارای راندمان بالا در حذف ذرات معلق” گرفته شده است. فیلترهای تصفیه هوای هپا در اصل در جنگ جهانی دوم ساخته شدند تا از خروج ذرات آزمایشگاه‌های هسته ای به بیرون جلوگیری کنند. به دلیل قدرت استثنایی و فوق العاده بالای آن‌ها در جذب ذرات، از زمان جنگ جهانی دوم، فیلترهای هپا به شدت مورد استقبال قرار گرفته‌اند و در زمینه های صنعتی، پزشکی و جنگی به یک عنصر حیاتی تبدیل شده‌اند.
مواد تشکیل دهنده یا همان مدیای فیلتراسیون یک فیلتر تصفیه هوای هپای واقعی از الیاف بسیار باریک فایبر گلاس، ساخته می‌شود.
حداقل راندمان یک فیلتر تصفیه هوای هپا در جذب ذرات معلق ۰.۳ میکرون و بزرگتر، ۹۹.۹۷ % است. بر اساس گفته انجمن ریه آمریکا، برای این که یک فیلتر تصفیه هوا، به عنوان هپای واقعی شناخته شود، نباید بیشتر از ۳ ذره از ۱۰ هزار ذره را از مدیای فیلتراسیون هوای خود عبور دهد.
آن چه که اهمیت دارد این است که بدانید تنها استفاده از یک فیلتر تصفیه هوای واقعی هپا با راندمان ۹۹.۹۷ % در یک دستگاه تصفیه هوا، تضمین نمی‌کند که راندمان خود دستگاه تصفیه هوا نیز ۹۹.۹۷ % است. در واقع بسیاری از دستگاه‌های تصفیه هوای هپا، راندمانی به این مقدار ندارند. فیلترهای بد چین خورده، نشتی اطراف فیلتر و نشتی بین فیلتر و بدنه دستگاه معمولا منجر به راندمانی حدود ۵۰-۹۵ % در تصفیه هوا می‌شود.
بنابراین به جای عبور تنها ۳ ذره از ۱۰ هزار ذره، این سیستم‌های تصفیه هوا چیزی حدود ۵۰۰ تا ۵۰۰۰ ذره را به هوای به اصطلاح تصفیه شده محیط بر می‌گردانند.
بر اساس گفته کمیته کنترل عفونت آمریکا، تولید کنندگان دستگاه‌های تصفیه هوای خانگی باید برای راندمان فیلترهای هپای خود سند ارائه کنند. این مدرک باید به شکل یک گزارش تست مستقل و از جانب سازمان های معتبر ارائه شود و نشان دهد که کل دستگاه تصفیه هوا تست شده و در جذب ذرات ۰.۳ میکرون و بزرگتر راندمانی برابر ۹۹.۹۷ % دارد.

۲-فیلتر تصفیه هوای هپای ترکیبی
حال که صحبت از فیلتر هپا و اعتبار آن شد بد نیست بدانید که استفاده از لغت هپا در تبلیغات و شعارهای تجاری برخی دستگاه‌های تصفیه هوا که دارای فیلتری تنها مشابه فیلتر هپای واقعی هستند، باعث سردرگمی بسیاری از مصرف کنندگان و خریداران دستگاه‌های تصفیه هوا شده است. این موضوع جدا از گمراه کننده بودن، در صورتی که افراد دستگاه تصفیه هوا را برای مصارف ویژه تر مانند کنترل عفونت و یا افرادی که مبتلا به بیماری‌های قلبی، ریوی و تنفسی و یا آسم و آلرژی هستند، خریداری کنند، می‌تواند بسیار خطرناک و حتی مرگ آور باشد.
بر اساس گزارشات انجمن ریه آمریکا به تازگی فیلترهای تصفیه هوایی با ظاهری مشابه فیلترهای هپای واقعی، وارد بازار دستگاه های تصفیه هوا شده‌اند که ارزان ترند اما به همان میزان خاصیت بسیار پایین تری در تصفیه هوا دارند. راندمان این فیلترها در تصفیه ذرات معلق ۰.۳ میکرون برابر ۵۵ % و یا حتی کمتر است.
تولید کنندگان دستگاه‌های تصفیه هوا برای پنهان کردن این راندمان پایین، فیلترهای تصفیه هوا را دارای بار الکترونیکی می‌کنند و یا در کنار آن‌ها از فناوری یونیزاسیون استفاده می‌کنند. این روش تصفیه هوا هنگام شروع استفاده، تاثیر بالایی در تصفیه هوای محیط نشان می‌دهد، اما پس از مدتی استفاده، بار الکترونیکی دستگاه تمام شده و راندمان دستگاه به کمتر از ۵۰% افت پیدا می‌کند. لازم به ذکر است که استفاده از فناوری یونیزاسیون خود عامل ایجاد آلاینده است زیرا گاهی در این فرایند، دستگاه تصفیه هوا محصول جانبی اوزون تولید و آن را به هوا اضافه می‌کند. (در ادامه متن، در مورد روش تصفیه هوای یونیزاسیون نیز توضیح داده شده است.)

۳-دستگاه تصفیه هوای مولد اوزون( اکسیژن فعال، اکسیژن ۳ اتمی، دستگاه تصفیه هوای طبیعت)
در حالی که بسیاری از تولید کنندگان هنوز هدفشان بازاریابی دستگاه‌های مولد اوزون برای تصفیه هوای خانگی است، نهادهای معتبر سلامت مانند سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا، سازمان سلامت کانادا و … در مورد استفاده از این نوع دستگاه های تصفیه هوا هشدار می‌دهند، زیرا دستگاه‌های مولد اوزون علارغم شعارهایی مبنی بر امن بودن مقدار اوزون دستگاه، برای سلامتی بسیار خطرناک هستند.
هم چنین تحقیقات علمی ثابت کرده‌اند که استفاده از اوزون در مقادیر امن و کم، تاثیری در تصفیه هوا و کشتن میکروارگانیسم‌ها و بوها ندارد.
تعدادی از حقایق علمی مربوط به اوزون در زیر شرح داده شده‌اند:
– اوزون ذرات را از هوا حذف نمی‌کند. برای کشتن میکروارگانیسم‌ها، مقدار اوزون باید در حدی زیاد باشد که برای سلامتی بسیار مضر است. و بالعکس در مقادیر بسیار کم که خطر زیادی برای سلامتی ندارد، مولدهای اوزون هیچ گونه تاثیری در تصفیه هوا ندارند.
– اوزون یک محرک شناخته شده برای ریه است و می تواند موجب حملات آسم شود.
– اگر اوزون همانطور که تولیدکنندگان تصفیه هوای مولد اوزون می‌گویند، واقعا خطری نداشته باشد، چرا از این دستگاه‌ها، برای تصفیه هوا در بیمارستان‌ها و برای کنترل میکروارگانیسم‌های عفونی معلق در هوا استفاده نمی‌شود؟ فیلتر تصفیه هوای هپا توسط سازمان جهانی بهداشت، به عنوان بهترین روش برای کنترل موثر عفونت معلق در هوا شناخته شده است. کمیته کنترل عفونت آمریکا فیلتر تصفیه هوای هپا را برای کنترل سل که یکی از عفونی ترین میکروارگانیسم‌های شناخته شده است، پیشنهاد می‌دهد. این باکتری روزانه تعدادی بیشتر از آمار کلی کشته شدگان سارس را می‌کشد.
– هیچ مدرکی مبنی بر کارکرد واقعی دستگاه تصفیه هوای مولدهای اوزون در جذب میکروارگانیسم‌ها وجود ندارد.

بنابر گفته سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا، اوزون چه به صورت خالص و چه به صورت مخلوط با آلاینده‌های شیمیایی دیگر، برای بدن مضر است. اوزون در صورت استنشاق، به ریه‌ها آسیب شدید می‌رساند.
مقادیر نسبتا پایین اوزون موجب درد سینه، سرفه، تنگی نفس و التهاب گلو می‌شود. اوزون هم چنین موجب تشدید بیماری‌های ریوی مانند آسم می‌شود و توانایی بدن در مقابله با عفونت‌های تنفسی را کاهش می‌دهد.
برخی مطالعات نشان داده‌اند که مقدار اوزون تولید شده توسط دستگاه تصفیه هوای مولد اوزون، از استاندارد سلامت عمومی بالاتر است. عوامل بسیاری در افزایش مقدار اوزون سهیم‌اند، از جمله مقدار اوزون تولید شده، ابعاد محیط بسته، تعداد لوازم داخل اتاق که با اوزون واکنش شیمیایی نشان می‌دهند، مقدار اوزون در محیط بیرون و مقدار تهویه. این عوامل باعث سختی کنترل مقدار جمع شدن اوزون در شرایط مختلف می‌شود.
هم چنین اوزون در فرایند واکنش نشان دادن با مواد شیمیایی محیط، مواد شیمیایی دیگری تولید می‌کند که خود آلاینده محسوب می‌شوند.
هم چنین دپارتمان خدمات سلامت کالیفرنیا می‌گوید تولید کنندگان معمولا از اوزون با عباراتی نظیر اکسیژن فعال، اکسیژن ۳ اتمی و یا دستگاه تصفیه هوای طبیعت یاد می‌کنند تا نشان دهند که خطری برای سلامت ندارد. آن‌ها توانایی اوزون برای اکسید کردن آلاینده‌های داخلی را تبلیغ می‌کنند و می‌گویند که اوزون تنها دی اکسید کربن، آب و اکسیژن قابل تنفس به جا می‌گذارد. اما تحقیقات علمی نشان داده‌اند که که دستگاه‌های تصفیه هوای مولد اوزون میکروب‌ها،بو و سایر آلاینده‌های داخلی را حذف نمی‌کند.
مطالعات کمیته کنترل عفونت آمریکا نیز نشان داده است که با وجود آن که اوزون سال‌هاست به عنوان یک آلاینده شناخته شده است، مطالعات اخیر تاثیر واقعی اوزون بر سلامت را نشان داده‌اند. و بر این اساس، دولت کالیفرنیا شروع به منع دستگاه‌های تصفیه هوای مولد اوزون از بازار خود کرده است. برخلاف گفته تولیدکنندگان مبنی برسالم بودن آن ، اوزون با مواد شیمیایی واکنش نشان می‌دهد و ذرات معلق فوق ریز و فرمالدئید تولید می‌کند.

۴-استفاده از لامپ یو وی در دستگاه تصفیه هوا
برخی از فروشندگان دستگاه تصفیه هوا، استفاده از لامپ یو وی را به عنوان یک مرحله جداگانه فیلتراسیون و تصفیه هوا معرفی می کنند.
نور یو وی فقط با طول موج، زمان و مقدار مشخصی می تواند میکروارگانیسم ها را بکشد، بنابراین لامپ یو وی، راه مناسبی برای تصفیه هوا محسوب نمی شود.
لامپ های یو وی، علاوه بر هزینه بالا و مشکل دفع زباله، ریسک بزرگی برای سلامتی افراد محسوب می شوند. دلیل محتملی که باعث می شود برخی از تولیدکندگان دستگاه های تصفیه هوا از لامپ های یو وی در دستگاه های تصفیه هوای دارای فیلتر هپا استفاده کنند، بالا بردن کارایی سیستم تصفیه هوا نیست، زیرا تضمینی وجود ندارد که این لامپ ها جرم ها را بکشند. این لامپ های یو وی داخل دستگاه های تصفیه هوا گذاشته می شوند زیرا تولید کنندگان و عرضه کنندگان تصفیه هوا با استفاده از آن ها، سود بیشتری کسب می کنند. این لامپ ها به دلایل بهداشتی، سالیانه نیاز به تعویض دارند.
برخی از محدودیت های این روش به شرح زیر اند:
– دستگاه های تصفیه هوا مجهز به لامپ یو وی، گازها و بو را تصفیه نمی کنند.
– بسیاری از مراکز بهداشتی به مراکز درمانی هشدار می دهند که از لامپ های یو وی، برای از بین بردن جرم ها استفاه نکنند، زیرا این لامپ ها از نظر بهداشتی مطمئن نیستند.
بر اساس گفته کمیته کنترل عفونت آمریکا استفاده هم زمان از لامپ های یو وی و فیلتر هپا در یک دستگاه تصفیه هوا، هیچ گونه تاثیری بیشتر از تاثیر هپا در کنترل عفونت ندارد.
مطالعات سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا نیز نشان داده است که لامپ های یو وی که در منازل برای تصفیه هوا استفاده می شوند، تاثیری در تصفیه و کشتن باکتری و قارچ ها ندارند.
تصفیه موثر ویروس ها، باکتری و قارچ ها معمولا نیاز به تراکم بسیار بالایی از نور یو وی دارد. بنابراین تنها یک لامپ یو وی در یک دستگاه تصفیه هوای خانگی به هیچ عنوان جواب گو نیست.
هیچ تحقیق و مطالعه ای کنترل عفونت لامپ یو وی را برای تصفیه مایت های خاکی و قارچ های آلرژی زا ثابت نکرده است. تششعات یو وی توانایی از بین بردن آلاینده های گازی را نیز ندارند.
با این که نور یو وی می تواند برخی میکروارگانیسم های سطحی را غیر فعال کند، توانایی آن در کنترل عفونت در سطح خانگی و میان کودکان، افراد مبتلا به آسم و آلرژی و سالمندان صفر می باشد. برخی دستگاه های تصفیه هوای دارای یو وی نیز ممکن است آلاینده های جدید تولید کنند و یا آلایندهای قبلی را دوباره در هوا پراکنده کنند.
انستیتوی ملی سلامت آمریکا نیز می گوید: از مطالعات این گونه نتیجه گرفته می شود که با وجود این که لامپ یو وی آنتی ماکروبیال است، راه حلی مفید برای از بین بردن میکروارگانیسم های عفونی محسوب نمی شود.

۵ -تصفیه هوا از طریق یونیزاسیون
دستگاه تصفیه هوای یونیزاسیون، دستگاهی است که یون های باردار منفی و یا مثبت را در هوا پراکنده می کند. این ذرات یون به ذرات معلق داخل هوا می چسبند و آن ها را به صورت منفی و یا مثبت باردار می کنند. به گونه ای که این ذرات به سطوح نزدیک مانند دیوارها و مبلمان و یا ذرات دیگر می چسبند و نشست می کنند.
در این روش ذرات معلق از هوا حذف نمی شوند بلکه به سطوح می چسبند و گاهی باعث سیاهی دیوارها و پرده ها می شوند. از آن جای که ریه افراد بزرگترین سطح موجود در یک اتاق است، ذرات باردار می توانند داخل ریه نیز انباشته و موجب ناراحتی های تنفسی کوتاه و بلند مدت شوند.
هم چنین پس از گذشت زمان، ذرات یون بار خود را از دست می دهند و دوباره در هوا پراکنده می شوند.
دستگاه تصفیه هوای یونیزاسیون، گازها و بو را که بخش مهمی از آلودگی فضای داخلی را تشکیل می دهد، فیلتر و تصفیه نمی کند.
دستگاه تصفیه هوای یونیزاسیون، در فرایند تصفیه، محصولات جانبی مضر اوزون تولید می کند.

بر اساس مطالعات اخیر سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا، دستگاه های تصفیه هوای یونیزاسیون، در تصفیه ذرات گرد و خاک، دود تنباکو، گرده گیاهان و قارچ ها، تاثیری بسیار کمتر از فیلترهای تصفیه هوای هپا دارند.
هم چنین این دستگاه ها برای تصفیه ذراتی که خود به هوا اضافه می کنند هیچ مکانیزمی ندارند.

۶ – دستگاه تصفیه هوای الکترواستاتیک
بر اساس گفته سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا با وجود این که دستگاه های تصفیه هوای الکترواستاتیک ذرات کوچک را از هوا حذف می کنند، تاثیری در تصفیه بو و گازها ندارند. و هم چنین به خاطر این که دستگاه تصفیه هوای الکترواستاتیک از ولتاژ بالا استفاده می کند تا ذرات یون باردار تولید کند، در این فرایند تصفیه هوا، یا به صورت محصول جانبی و یا به صورت مستقیم، اوزون تولید می شود.
دستگاه های تصفیه هوای الکترواستاتیک مانند دستگاه های تصفیه هوای یونیزاسیون و ته نشین کننده الکترواستاتیک، مقادیر خطرناکی اوزون تولید می کنند. آلودگی سطوح الکترود در دستگاه های تصفیه هوای الکترونیکی نیز سطح اوزون در محیط را بالا می برد.
هم چنین برخی از مطالعات نشان داده اند که اوزون تولید شده توسط دستگاه های تصفیه هوای الکترونیکی، در برخی موارد با آلاینده های شیمیایی محیط واکنش نشان می دهد و در اثر این واکنش ذرات معلق فوق ریز اضافه تولید می شوند.
این دستگاه های تصفیه هوا دائما نیاز به سرویس و پاکسازی دارند.
بو و گازها را تصفیه نمی کنند.
هیچ مدرک علمی مبنی بر تاثیر دستگاه در از بین بردن میکروارگانیسم ها وجود ندارد.
برای تصفیه ذرات معلق بزرگتر مانند آلرژن ها تاثیری ندارد

۷- اکسیدان فتوکاتالیتیک
هیچ تولید کننده دستگاه تصفیه هوای خانگی موفق نشده است از این روش به صورت مناسب برای حذف آلاینده های گازی به گونه ای استفاده کند که راندمانی مشابه استفاده از کربن اکتیو گرانولی داشته باشد. برای این که دستگاه های تصفیه هوای اکسیدان فتوکاتالیتیک راندمان بالایی داشته باشند، هزینه تمام شده دستگاه گران می شود و راندمان هم هیچ تفاوتی با کربن اکتیو ندارد. سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا در مقاله ای ضمن مقایسه کربن اکتیو در دستگاه های تصفیه هوا و فتوکاتالیتیک برای از بین بردن مواد آلی فرار می نویسد:
دستگاه های تصفیه هوای اکسیدان فتوکاتالیتیک از لامپ یو وی به همراه ماده ای به نام کاتالیست که با نور واکنش نشان می دهد استفاده می کنند. این دستگاه های تصفیه هوا آلاینده های گازی را با تبدیل کردن به مواد بی ضرر از بین می برند. اما ذرات معلق را که بخش بسیار مهمی از آلاینده های خانه را تشکیل می دهند، از بین نمی برند.