Il rivestimento rivoluzionario può trasformare i paralumi in purificatori d'aria interni

Questi purificatori d’aria interni lavorano per trasformare l’inquinamento nocivo in composti innocui, distruggendo l’inquinamento dell’aria interna.

I paralumi funzionano con lampadine alogene e a incandescenza e il team sta estendendo la tecnologia per renderla compatibile con i LED.

I ricercatori presenteranno i loro risultati durante la riunione autunnale dell'American Chemical Society (ACS).

Secondo Hyoung-il Kim, PhD, ricercatore principale del progetto, i purificatori dell'aria interna prendono di mira i composti organici volatili (COV), che rappresentano la maggior parte degli inquinanti atmosferici interni.

Questi composti includono acetaldeide e formaldeide e vengono rilasciati da vernici, detergenti, deodoranti per ambienti, plastica, mobili, cucina e altre fonti.

Kim ha spiegato: “Sebbene la concentrazione di COV in una casa o in un ufficio sia bassa, le persone trascorrono più del 90% del loro tempo in ambienti chiusi, quindi l’esposizione aumenta nel tempo.

"I metodi convenzionali per rimuovere i COV dall'aria interna si basano sul carbone attivo o su altri tipi di filtri, che devono essere sostituiti periodicamente", ha aggiunto Minhyung Lee, uno studente laureato nel laboratorio di Kim all'Università di Yonsei.

Sono stati sviluppati altri purificatori d'aria interni che abbattono i COV con l'aiuto di termocatalizzatori attivati dalle alte temperature o con fotocatalizzatori, che rispondono alla luce.

Tuttavia, la maggior parte di questi necessita di un riscaldatore separato o di una fonte di luce ultravioletta (UV), che può produrre sottoprodotti indesiderati.

Pertanto, i ricercatori volevano un approccio più semplice che richiedesse solo una fonte di luce visibile che produce calore e un paralume rivestito con un termocatalizzatore.

Secondo Lee, le lampadine alogene convertono solo il 10% dell'energia utilizzata in luce, mentre il restante 90% viene trasformato in calore. Le lampadine a incandescenza sono ancora peggiori, emettono il 5% di luce e il 95% di calore.

“Questo calore viene generalmente sprecato, ma abbiamo deciso di utilizzarlo per attivare un termocatalizzatore nel purificatore d’aria interno che decompone i COV”, ha affermato Kim.

In un articolo pubblicato lo scorso anno, il team ha riferito di aver sintetizzato termocatalizzatori costituiti da biossido di titanio e una piccola quantità di platino.

I ricercatori hanno rivestito l'interno di un paralume in alluminio con il catalizzatore e hanno posizionato il paralume sopra una lampadina alogena da 100 watt in una camera di prova contenente aria e gas acetaldeide.

Accendendo la lampada si riscaldava il paralume a circa 250°F – abbastanza caldo da attivare i catalizzatori e decomporre l'acetaldeide. Durante questo processo di ossidazione, il purificatore dell'aria interna ha convertito i COV in acido acetico, acido formico, anidride carbonica e acqua.

Entrambi gli acidi sono blandi e la quantità di anidride carbonica rilasciata era innocua. Inoltre, i ricercatori hanno anche scoperto che la formaldeide può essere decomposta nelle stesse condizioni e che la tecnica funziona con le lampadine a incandescenza.

Nel loro ultimo lavoro, i ricercatori si sono rivolti a sostituti meno costosi del platino. Il team ha già dimostrato che questi nuovi purificatori d’aria interni a base di ferro o rame possono abbattere i COV.

Ora stanno cercando modi per estendere il concetto di paralume che distrugge l’inquinamento ai LED, un segmento in rapida crescita del mercato dell’illuminazione. Tuttavia, a differenza delle lampadine alogene e a incandescenza, i LED rilasciano troppo poco calore per attivare i termocatalizzatori.

Pertanto, il team sta sviluppando fotocatalizzatori che vengono stimolati dalla luce quasi UV emessa dai LED e altri catalizzatori che trasformano parte della luce visibile dei LED in calore.

Kim ha concluso: “Il nostro obiettivo finale è sviluppare un catalizzatore ibrido in grado di utilizzare l’intero spettro prodotto dalle sorgenti luminose, compresi i raggi UV e la luce visibile, nonché il calore di scarto”.

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