Carbonul activat și rolul său în filtrarea aerului

Oamenii folosesc cărbunele pentru filtrarea apei și a aerului de mii de ani pentru a curăța aceste elemente de componentele dăunătoare. Cu toate acestea, acesta are o multitudine de alte beneficii de filtrare, inclusiv o capacitate ridicată de a filtra impuritățile din aer. Ce este cărbunele activ și cum funcționează acesta? Citiți mai departe pentru a afla mai multe.

Ce este cărbunele sau carbonul?

Acești termeni sunt interșanjabili și se referă la rămășițele combustiei incomplete. Atunci când lemnul este ars, materialul ușor combustibil din interiorul lemnului arde, iar dacă oxigenul sau căldura sunt insuficiente, va rămâne în urmă un cărbune negru. Acesta este ceea ce cunoaștem cu toții drept cărbune sau ^carbon1. 

Istoria filtrării cu cărbune activ pentru apă și aer

Istoria ne spune că filtrarea cu carbon a fost probabil folosită pentru prima dată în scopuri de filtrare de către egiptenii antici. Aceștia o foloseau ca metodă de eliminare amirosurilor cauzate de infecții în mediile medicale. Mai târziu, în secoleleXVI-XVIII, se știe că marinarii depozitau apa potabilă în butoaie care erau carbonizate pe interior pentru a o menține curată, protejând-o de impurități.

Un alt exemplu de utilizare istorică a carbonului a fost în timpul Primului Război Mondial: măștile de gaze erau căptușite cu filtre de aer din carbon pentru a evita inhalarea de către soldați a gazelor mortale utilizate de forțele adverse. Constatând că aceste filtre erau utilizate doar de unele toxine, dar nu de toate, procesul de activare a fost aplicat și utilizat în cel de-al Doilea Război Mondial, conducând în cele din urmă la dezvoltarea filtrelor moderne cu cărbune activ pentru aer și ^apă1. 

În prezent, filtrele cu cărbune activ sunt frecvent întâlnite în filtrele de apă de la robinet, filtrele de țigări, acvarii, adăposturi antiatomice și, desigur, filtrele de aer (pentru a numi doar câteva).

VEDEȚI PRODUSELE NOASTRE

Ce este cărbunele activ și cum funcționează?

Definiție

Carbonul activat este carbonul care a fost prelucrat pentru a avea pori de volum redus care sunt utilizați pentru îndepărtarea impurităților din lichide și captarea contaminanților din aer.

Scopul activării carbonului este de a-i crește suprafața, sporindu-i astfel proprietățile de filtrare și capacitatea de a capta moleculele de gaz. Acest proces se realizează fizic sau chimic, adesea prin injectarea de aer cald, dioxid de carbon sau abur. Deoarece carbonul este un material carbonos cu o structură deja poroasă, activarea creează o rețea de pori minusculi în interiorul carbonului, iar rezultatul este un carbon activ care conține sute de metri pătrați de suprafață internă per^gram1! Diametrul porilor este determinat de temperatura și umiditatea mediului ambiant, precum și de materialul utilizat.

Importanța cojilor de nucă de cocos

Multe tipuri de materiale naturale (biomasă) pot fi utilizate pentru a produce cărbune activ. Aceste materiale variază de la coji de cafea la paie de orez sau de grâu, până la coceni de porumb. Cea mai eficientă formă de biomasă utilizată pentru a produce cărbune activ pentru filtrarea carbonului este coaja de nucă de cocos. Cojile de nucă de cocos creează pori de < 2 nanometri, sau micropori. Lemnul creează pori mai mari de 50 nanometri. Deși porii vor avea întotdeauna dimensiuni variabile, în purificarea aerului, porii care măsoară 1-2 nanometri sunt^ideali2.

În anumite părți ale lumii, deșeurile de coji de nucă de cocos rezultate din prelucrarea nucilor de cocos sunt exorbitante. Utilizarea cojilor de nucă de cocos în scopuri de filtrare reprezintă, astfel, utilizarea unui material în general irosit pentru a crea un produs cu valoare^ridicată3.

Datorită distribuției, dimensiunii, suprafeței și volumului optime ale porilor, un studiu realizat în 2022 a stabilit că cojile de nucă de cocos sunt un material excelent pentru filtrarea carbonului în aer și apă. De asemenea, acestea produc mai puțin praf și particule fine în timpul procesării în comparație cu lemnul sau^carbonul3.

Cum funcționează

Folosind un proces numit adsorbție (notă: nu absorbție). În procesul de adsorbție, particulele poluante din aer sunt atrase și apoi se lipesc de partea exterioară a moleculei de carbon. Deoarece carbonul a fost activat, creșterea suprafeței creează mai mult spațiu în care poluanții se pot lipi, cunoscut și sub numele de "pat", prin adsorbție. Cantitatea mai mare de pori de volum redus face posibil ca cărbunele activ să efectueze mai multe reacții chimice și să capteze mai mulți poluanți.

• Care este diferența dintre "adsorbție" și "absorbție"? În cazul "adsorbției", ionii sau moleculele se lipesc de un adsorbant (în acest caz, moleculele de carbon). În cazul "absorbției", ionii sau moleculele pătrund în interiorul unui^absorbant4.

În timp, patul devine saturat cu substanțe chimice organice (gaze și poluanți gazoși), făcând imposibilă captarea mai multor poluanți și făcând-o ineficientă. Nu este întotdeauna posibil să știți când filtrul dvs. de cărbune activ este saturat; uneori va degaja un miros, alteori nu. Acesta este motivul pentru care este atât de important să schimbați filtrele cu cărbune activ la intervale regulate, în conformitate cu instrucțiunile producătorului.

Care sunt beneficiile unui filtru cu cărbune activ?

Carbonul activ poate fi deosebit de util în filtrarea atât a compușilor organici volatili (COV), cât și amirosurilor pentru a îmbunătăți calitatea aerului din interior.

Compuși organici volatili (COV)

COV sunt o formă de poluare chimică gazoasă eliberată în aer, de obicei prin mijloace antropogene. Produsele de zi cu zi, precum vopselele, solvenții, mobila nouă, activitățile de bricolaj și fumul de țigară emit o cantitate semnificativă de COV nocivi și gaze toxice. Parfumurile și spray-urile dezinfectante conțin, de asemenea, COV gazoși, la fel ca faimosul miros de mașină nouă. Nivelurile de COV sunt, în medie, de 2 până la 5 ori mai mari în interiorul decât în exterior (dar uneori de până la 100 de ori mai mari!).

Anumite COV sunt agenți cancerigeni cunoscuți și se găsesc în produsele uzuale. Trei COV cancerigeni întâlniți în viața de zi cu zi sunt formaldehida, benzenul și toluenul.

• Formaldehida, un gaz, se găsește în fumul de țigară, fumul incendiilor de pădure și emisiile vehiculelor. Cu toate acestea, se găsește și în mobilierul nou: piesele noi de mobilier pot emite formaldehidă timp de până la doi ani! Efectele cancerigene ale formaldehidei au fost studiate pe larg timp de peste 30 de ani. Expunerea la formaldehidă este cunoscută pentru pericolul său pentru^oameni5.
• Benzenul este o substanță chimică volatilă care este utilizată în procesele industriale pentru a produce vopsele, benzină, detergenți, pesticide, coloranți și multe altele. Studiile științifice pe animale de laborator indică în mod clar că benzenul este un "^cancerigen experimental"6. 
• Toluenul este un produs secundar al țițeiului, adăugat de obicei în benzină și în combustibilul pentru vehicule. De asemenea, este utilizat ca solvent în produsele de înfrumusețare și de bricolaj, cum ar fi lacurile de unghii, vopselele și adezivii. S-a dovedit a fi cancerigen la animalele de^laborator6.

Mirosuri neplăcute

Mirosurile afectează calitatea aerului din interior și calitatea vieții. Mirosurile neplăcute eliberate în aer sunt, de asemenea, eliminate eficient de filtrele de aer cu cărbune activ. Este demn de remarcat faptul că multe purificatoare de aer care îndepărtează particulele poluante din aer nu combat mirosurile. Acesta este motivul pentru care este important ca aparatul dvs. să conțină un filtru de cărbune activ atunci când combateți mirosurile din interior. Unele mirosuri care sunt eliminate datorită carbonului activ sunt mirosurile de gătit, mirosurile de animale, mirosurile cauzate de mucegai sau mucegai, precum și mirosurile și mirosurile cauzate de fumul de țigară și de tutun.

Fumul de tutun

Fumul de tutun conține o cantitate impresionantă de substanțe chimice - peste 7.000! Un studiu din 2022 a identificat 97 de compuși organici volatili diferiți care sunt eliberați de produsele din tutun încălzite. Food and Drug Administration (FDA) a identificat 93 dintre acești COV ca fiind nocivi și potențial nocivi pentru sănătate (dintre care formaldehida și benzenul sunt incluse)7. Deși produc mai puțin decât țigările tradiționale, țigările electronice produc, de asemenea, COV, studiul identificând 18 COV în aerosolii de la vaping 8. Un purificator de aer care este echipat cu un filtru de aer cu cărbune activ ca parte a procesului său de filtrare ajută la combaterea fumului de țigară de mâna a doua și a treia.

Cum să alegeți un purificator de aer cu un filtru de cărbune activ

(Articolul continuă mai jos)

[PRODUSE]

Există mulți factori de luat în considerare în timp ce faceți cercetări pentru un purificator de aer. Câteva care trebuie luate în considerare sunt:

Asigurați-vă că există suficient carbon în filtrul de aer cu cărbune activ

Anumite filtre cu carbon folosesc doar urme de carbon activ. De obicei, cu cât se utilizează mai mult carbon, cu atât sunt disponibile mai multe locuri pe care se pot lipi poluanții și cu atât este mai eficient filtrul cu carbon activ. Eoleaf utilizează următoarele cantități de carbon în filtrele noastre cu carbon activ:

• AltaPur 700: 1280 grame
• TeraPur 600: 640 grame
• NeoPur 400: 400 de grame
• PurCar: 30 de grame

Performanță

Verificați "rata de livrare a aerului curat" (CADR) și "schimburile de aer pe oră" (ACH)ale dispozitivului dvs. înainte de a face achiziția. Rata CADR a unui dispozitiv vă indică volumul de aer curat difuzat pe oră și vă permite să știți ce volum de aer și, prin urmare, ce dimensiune a încăperii poate fi tratată eficient de dispozitiv pentru a îmbunătăți calitatea aerului. Cu cât este mai mare rata CADR, cu atât mai bine!

• ACH este frecvența pe oră cu care aerul unei încăperi este reînnoit cu aer purificat. Centrul pentru Controlul Bolilor (CDC) recomandă o valoare minimă ACH de 5 (ceea ce înseamnă că aerul este înlocuit de 5 ori pe oră).

Dimensiunea camerei

Cât de mare este camera al cărei aer doriți să îl filtrați? Purificatoarele de aer sunt concepute pentru a filtra aerul din încăperi cu o dimensiune maximă, așa că asigurați-vă că dispozitivul dvs. este dimensionat corespunzător pentru casadvs. și spațiu.

Tehnologii de filtrare

Aici, la Eoleaf, vă recomandăm să investiți într-un purificator de aer care conține doar mai mult de o tehnologie de filtrare. Atunci când achiziționați un purificator de aer, pentru beneficii optime pentru sănătate, de ce să nu investiți într-un dispozitiv care este capabil să elimine toate tipurile de particule poluante din aer care se găsesc în interior? Acesta este motivul pentru care dispozitivele noastre oferă 8tehnologii diferite într-un singur dispozitiv, inclusiv un filtru de carbon activ și un filtruHEPA. Dispozitivele noastre luptă împotriva germenilor (virușilor și bacteriilor), alergenilor (prafului și acarienilor, părului și mătreții de animale, polenului, mucegaiului și sporilor acestuia) și poluării cu particule fine (PM10, PM2.5, PM0.1).

• Este demn de remarcat faptul că filtrele HEPA care sunt certificate garantează filtrarea a 99,97% din particulele poluante din aerul interior până la o dimensiune de 0,01 microni. Filtrele HEPA care sunt descrise ca fiind "de tip HEPA", deși sunt mai ieftine, nu sunt supuse acelorași teste efectuate de terți ca filtrele HEPA certificate și nu se poate garanta că filtrează aceeași cantitate de poluanți. Filtrele HEPA sunt considerate a fi standardul de aur în materie de filtrare și sunt esențiale pentru îndepărtarea poluanților particulelor fine din aerul respirat.

Buget

Achiziționarea unui purificator de aer pentru casă sau birou este o investiție în sănătatea dumneavoastră pe termen scurt și lung. Acesta este motivul pentru care este important să înțelegeți pe deplin ce presupune bugetul unui purificator de aer. Există trei părți ale unui buget pentru purificatorul de aer: 1) costul inițial al dispozitivului, 2) costurile de întreținere, cum ar fi înlocuirea filtrelor, și 3) costurile de energie asociate cu utilizarea dispozitivului. Căutați un dispozitiv care conține mai multe tehnologii de filtrare, unul care necesită schimbări rare ale filtrelor (dispozitivele de înaltă calitate de la Eoleaf necesită doar schimbări anuale ale filtrelor, mai puțin decât standardul din industrie) și unul care este eficient din punct de vedere energetic.

Echipați-vă casa și biroul cu un purificator de aer Eoleaf

Lucrăm din greu pentru a ne asigura că oferim doar cele mai avansate tehnologii de pe piața actuală, permițându-vă să beneficiați de cele mai bune dispozitive de filtrare disponibile. Începeți să respirați un aer mai curat cu un purificator de aer Eoleaf.

Pentru mai multe informații despre cum să alegeți un purificator de aer, consultați Ghidulnostru aprofundat de cumpărare . De asemenea, nu ezitați să contactați echipa noastră de experți în purificarea aerului pentru orice fel de întrebări.

Întrebări frecvente

Cât de des trebuie înlocuite filtrele de cărbune activ în purificatoarele de aer?

Acest răspuns depinde de modelul dvs. de purificator de aer. Este întotdeauna recomandat să urmați recomandările producătorului cu privire la schimbarea filtrelor. Filtrul cu cărbune activ Eoleaf se găsește în cadrul blocurilor noastre de filtre care conțin 8 tehnologii de filtrare diferite. Acest lucru face ca înlocuirea filtrelor să fie ușoară: pur și simplu înlocuiți întregul bloc o dată pe an.

Ce factori afectează durata de viață a unui filtru cu cărbune activ?

Durata de viață a filtrelor în general depinde de câțiva factori diferiți, dintre care unii includ utilizarea, temperatura și umiditatea. Cu cât un purificator de aer este folosit mai mult, cu atât mai repede filtrul său se va uza. Schimbările drastice de temperatură și umiditate vor scurta, de asemenea, durata de viață a unui filtru și este mai bine să fie evitate.

Cum se compară filtrele cu cărbune activ cu alte tehnologii de filtrare a aerului, cum ar fi filtrele HEPA?

Filtrele cu cărbune activ sunt una dintre tehnologiile esențiale care ar trebui să fie incluse în toate purificatoarele de aer de calitate. Carbonul activ este una dintre cele mai eficiente metode de eliminare a poluării chimice (precum compuși organici volatili sau COV) și a mirosurilor neplăcute din aerul interior. Filtrele HEPA, pe de altă parte, sunt, de asemenea, o tehnologie esențială de filtrare a aerului și vizează alergenii și poluarea cu particule fine (PM10, PM2,5 și PM0,1). Niciunul dintre aceste filtre nu îndeplinește funcțiile celuilalt, astfel încât achiziționarea unui dispozitiv care este echipat cu ambele este foarte recomandată pentru filtrarea completă a aerului.

Filtrele cu cărbune activ pot fi utilizate atât în sistemele rezidențiale, cât și în cele comerciale de filtrare a aerului?

Da! Cel mai important aspect de care trebuie să țineți cont este să vă asigurați că dispozitivul dvs. este dimensionat corespunzător spațiului dvs. Eoleaf vinde dispozitive care se potrivesc spațiilor de toate dimensiunile, de la garsoniere apartamente (pentru care NeoPur 400 este ideal) la spații comerciale mai mari (pentru care AltaPur 700 este cel mai potrivit).

Există riscuri pentru sănătate asociate cu utilizarea filtrelor de aer cu cărbune activ?

Utilizarea filtrelor de aer cu cărbune activ este o modalitate complet sigură de a combate poluarea chimică (COV) și mirosurile neplăcute în spațiul dvs. interior. Singurele riscuri pentru sănătate asociate cu utilizarea unui purificator de aer există ca urmare a îngrijirii și întreținerii necorespunzătoare. Utilizarea unui dispozitiv căruia nu i s-au schimbat periodic filtrele poate determina eliberarea de poluanți în aerul interior, provocând potențiale pericole pentru sănătatea dumneavoastră. Acesta este motivul pentru care Eoleaf nu poate sublinia îndeajuns cât de important este să vă schimbați filtrele o dată pe an.

Cum pot maximiza longevitatea unui filtru de cărbune activ în sistemul meu de purificare a aerului?

Cea mai bună modalitate de a prelungi longevitatea filtrelor dvs. este să aveți grijă de ele! Câteva modalități de a face acest lucru sunt prin efectuarea de înlocuiri regulate ale filtrelor și evitarea schimbărilor de temperatură și a nivelurilor ridicate de umiditate. De asemenea, achiziționarea unui dispozitiv de înaltă calitate care este durabil este o modalitate excelentă de a vă asigura că obțineți și filtre de înaltă calitate.

Referințe

¹ Myers, P. D. (2018, 31 ianuarie). Filtre de aer cu cărbune activat: Cum funcționează acestea? Blogul Molekule. Retrieved February 17, 2023, from https://molekule.com/blog/activated-carbon-air-filter/ 

2 Consiliul Național de Cercetare (US) Safe Drinking Water Committee. Drinking Water and Health: Volumul 2. Washington (DC): National Academies Press (US); 1980. IV, An Evaluation of Activated Carbon for Drinking Water Treatment. Disponibil la: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK234593/ 

³ Sujiono, E. H., Zabrian, D., Zurnansyah, Mulyati, Zharvan, V., Samnur, & Humairah, N. A. (2022). Fabricarea și caracterizarea cărbunelui activat din coajă de nucă de cocos folosind activarea chimică de variație pentru aplicația de tratare a apelor reziduale. Rezultate în chimie, 4, 100291. doi:10.1016/j.rechem.2022.100291

⁴ Maximoff, S. N., Mittal, R., Kaushik, A. și Dhau, J. S. (2022). Evaluarea performanței sorbentelor de cărbune activ pentru purificarea aerului interior în timpul evenimentelor normale și a incendiilor. Chemosphere, 304, 135314. doi:10.1016/j.chemosphere.2022.135314

⁵ Swenberg JA, Moeller BC, Lu K, Rager JE, Fry RC, Starr TB. Cercetarea carcinogenității formaldehidei: 30 de ani și numărătoarea pentru modul de acțiune, epidemiologie și evaluarea riscului de cancer. Toxicol Pathol. 2013 Feb;41(2):181-9. doi: 10.1177/0192623312466459. Epub 2012 Nov 16. PMID: 23160431; PMCID: PMC3893912.

⁶ McMichael AJ. Carcinogenitatea benzenului, toluenului și xilenului: dovezi epidemiologice și experimentale. IARC Sci Publ. 1988;(85):3-18. PMID: 3053447.

⁷ Lim, D.-H., Son, Y.-S., Kim, Y.-H., Kukkar, D., & Kim, K.-H. (2022). Compuși organici volatili eliberați în fumul principal al țigărilor cu capsule aromate. Environmental Research, 209, 112866. doi:10.1016/j.envres.2022.112866

⁸ Lu F, Yu M, Chen C, Liu L, Zhao P, Shen B, Sun R. The Emission of VOCs and CO from Heated Tobacco Products, Electronic Cigarettes, and Conventional Cigarettes, and Their Health Risk. Toxics. 2021 Dec 28;10(1):8. doi: 10.3390/toxics10010008. PMID: 35051050; PMCID: PMC8781168.