Aktivt kol och dess roll i luftfiltrering

Människor har använt träkol för vatten- och luftfiltrering i tusentals år för att rena dessa element från skadliga komponenter. Det har dock en mängd andra filtreringsfördelar, inklusive en hög kapacitet att filtrera föroreningar från luften. Vad är aktivt kol och hur fungerar det? Läs vidare för att lära dig mer.

Vad är träkol eller kol?

Dessa termer är utbytbara och avser resterna av ofullständig förbränning. När trä bränns förbränns det lättantändliga materialet inuti träet, och om det inte finns tillräckligt med syre eller värme blir det svart kol kvar. Detta är vad vi alla känner som träkol eller ^kol1.

Historia om filtrering med aktivt kol för vatten och luft

Historien berättar för oss att kolfiltrering troligen först användes för filtreringsändamål av de gamla egyptierna. De använde det som en metod för att ta bort lukter orsakade av infektioner i medicinska miljöer. Senare, på 16e till och med det 18e århundradena var det känt att sjömän förvarade dricksvatten i tunnor som förkolnades på insidan för att hålla det rent genom att skydda det från föroreningar.

Ett annat exempel på historisk användning av kol var under första världskriget: gasmasker var fodrade med luftfilter av kol för att undvika att soldaterna andades in dödliga gaser som användes av motståndarstyrkorna. När man upptäckte att dessa filter bara användes av vissa, men inte alla, av gifterna, tillämpades och utnyttjades aktiveringsprocessen under andra världskriget, vilket i slutändan ledde till utvecklingen av moderna aktiva kolfilter för luft och ^vatten1.

Numera är aktiva kolfilter vanligt förekommande i kranvattenfilter, cigarettfilter, akvarier, skyddsrum och naturligtvis luftfilter (för att nämna några).

SE VÅRA PRODUKTER

Vad är aktivt kol och hur fungerar det?

Definition

Aktivt kol är kol som har bearbetats för att få porer med låg volym som används för att avlägsna föroreningar från vätskor och fånga upp föroreningar från luften.

Målet med att aktivera kol är att öka dess yta och därmed förbättra dess filtreringsegenskaper och dess förmåga att fånga gasmolekyler. Processen sker fysikaliskt eller kemiskt, ofta genom tillförsel av varmluft, koldioxid eller ånga. Eftersom kol är ett kolhaltigt material med en redan porös struktur skapar aktiveringen ett gitter av små porer inuti kolet, och resultatet blir aktivt kol som innehåller hundratals kvadratmeter inre yta per gram¹! Porernas diameter bestäms av omgivningens temperatur och luftfuktighet samt av det material som används.

Betydelsen av kokosnötskal

Många typer av naturmaterial (biomassa) kan användas för att producera aktivt kol. Dessa material sträcker sig från kaffeskal till ris eller vetehalm till majskolvar. Den mest effektiva formen av biomassa som används för att tillverka aktivt kol för kolfiltrering är kokosnötskal. Kokosnötsskal skapar porer på < 2 nanometer, eller mikroporer. Trä skapar porer som är större än 50 nanometer. Även om porerna alltid kommer att ha varierande storlek är porer som mäter 1-2 nanometer idealiska vid luftrening².

I vissa delar av världen är avfallet från kokosnötsbearbetning orimligt stort. Att använda kokosnötskal för filtreringsändamål är således att använda ett generellt bortkastat material för att skapa en produkt med högt värde³.

På grund av optimal porfördelning, storlek, yta och volym visade en studie från 2022 att kokosnötskal är ett utmärkt material för användning som kolfilter i luft och vatten. De producerar också mindre damm och fina partiklar under bearbetningen jämfört med trä eller kol³.

Hur det fungerar

Med hjälp av en process som kallas adsorption (obs: inte absorption). I adsorptionsprocessen attraheras luftburna föroreningspartiklar till och fastnar sedan på utsidan av kolmolekylen. Eftersom kolet har aktiverats skapar den ökade ytarean mer utrymme där föroreningarna kan fastna, även kallat en "bädd", genom adsorption. Den större mängden porer med låg volym gör det möjligt för det aktiva kolet att utföra fler kemiska reaktioner och fånga upp fler föroreningar.

• Vad är skillnaden mellanadsorption" ochabsorption"? Vid "adsorption" fastnar joner eller molekyler på en adsorbent (i det här fallet kolmolekyler). Vid "absorption" tränger joner eller molekyler in i ett absorberande ämne⁴.

Med tiden blir bädden mättad med organiska kemikalier (gaser och gasformiga föroreningar), vilket gör det omöjligt att fånga upp fler föroreningar och gör den ineffektiv. Det är inte alltid möjligt att veta när ditt aktiva kolfilter är mättat; ibland kommer det att avge en lukt, ibland inte. Det är därför det är så viktigt att byta aktivt kolfilter med jämna mellanrum enligt tillverkarens anvisningar.

Vilka är fördelarna med ett aktivt kolfilter?

Aktivt kol kan vara särskilt användbart för att filtrera bort både flyktiga organiska föreningar (VOC) och lukter för att förbättra luftkvaliteten inomhus.

Flyktiga organiska föreningar (VOC)

VOC är en form av gasformig kemisk förorening som släpps ut i luften, vanligtvis av antropogena orsaker. Vardagsprodukter som målarfärg, lösningsmedel, nya möbler, gör-det-själv-aktiviteter och cigarettrök avger en betydande mängd skadliga VOC och giftiga gaser. Dofter och rengöringssprayer innehåller också gasformiga VOC, liksom den berömda nybilslukten. Nivåerna av VOC är i genomsnitt 2 till 5 gånger högre inomhus än utomhus (men ibland upp till 100 gånger högre!).

Vissa VOC:er är kända cancerframkallande ämnen och de finns i vardagsprodukter. Tre cancerframkallande VOC som förekommer i vardagen är formaldehyd, bensen och toluen.

• Formaldehydär en gas som finns i cigarettrökrök från skogsbränder och i fordonsutsläpp. Men den finns också i nya möbler: nya möbler kan avge formaldehyd i upp till två år! Formaldehyds cancerframkallande effekter har studerats ingående i över 30 år. Exponering för formaldehyd är känd för sin farlighet för människor⁵.
• Bensen är en flyktig kemikalie som används i industriella processer för att tillverka färg, bensin, rengöringsmedel, bekämpningsmedel, färgämnen och mycket mer. Vetenskapliga studier på försöksdjur tyder starkt på att bensen är ett "experimentellt cancerframkallande ämne".⁶.
• Toluen är en biprodukt från råolja som vanligtvis tillsätts i bensin och fordonsbränsle. Det används också som lösningsmedel i skönhets- och gör-det-själv-produkter som nagellack, färger och lim. Det har visat sig vara cancerframkallande i djurförsök⁶.

Dåliga lukter

Lukt påverkar inomhusluftens kvalitet och livskvaliteten. Obehagliga lukter som släpps ut i luften avlägsnas också effektivt av luftfilter med aktivt kol. Det är värt att notera att många luftrenare som avlägsnar luftburna förorenande partiklar inte bekämpar lukter. Därför är det viktigt att din enhet innehåller ett aktivt kolfilter när du bekämpar lukter inomhus. Några lukter som tas bort med hjälp av aktivt kol är matlagningslukt, lukt från husdjur, lukter som orsakas av mögel eller mjöldaggsamt lukt och dofter som orsakas av cigarett- och tobaksrök.

Tobaksrök

Tobaksrök innehåller en imponerande mängd kemikalier - över 7 000! I en studie från 2022 identifierades 97 olika flyktiga organiska föreningar som frigörs från upphettade tobaksprodukter. Food and Drug Administration (FDA) har identifierat 93 av dessa VOC:er som skadliga och potentiellt skadliga för hälsan (bland annat formaldehyd och bensen)7. Även om de producerar mindre än traditionella cigaretter, producerar e-cigaretter också VOC, och i studien identifierades 18 VOC i aerosoler från vaping⁸. En luftrenare som är utrustad med ett luftfilter med aktivt kol som en del av filtreringsprocessen hjälper till att bekämpa andra- och tredjehandsrök från cigaretter.

Hur man väljer en luftrenare med ett aktivt kolfilter

(Artikeln fortsätter nedan)

[PRODUKTER]

Det finns många faktorer att ta hänsyn till när du letar efter en luftrenare. Några att tänka på är:

Se till att det finns tillräckligt med kol i ditt luftfilter med aktivt kol

Vissa kolfilter använder endast spår av aktivt kol. Ju mer kol som används, desto fler ställen kan föroreningarna fastna på och desto effektivare blir det aktiva kolfiltret. Eoleaf använder följande mängder kol i våra aktiva kolfilter:

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

Prestanda

Verifiera din enhets "leveranshastighet för ren luft" (CADR) och "luftväxlingar per timme" (ACH) innan du gör ditt köp. En enhets CADR-värde anger volymen ren luft som sprids per timme och gör att du kan veta vilken luftvolym, och därmed vilken rumsstorlek, som kan behandlas effektivt av enheten för att förbättra luftkvaliteten. Ju högre CADR-värde, desto bättre!

• ACH är hur ofta per timme som luften i ett rum förnyas med renad luft. Center for Disease Control (CDC) rekommenderar ett ACH-värde på minst 5 (vilket innebär att luften byts ut 5 gånger per timme).

Rummets storlek

Hur stort är rummet vars luft du vill filtrera? Luftrenare är utformade för att filtrera luften i rum med en maximal storlek, så se till att din enhet är rätt dimensionerad för ditt hem och utrymme.

Tekniker för filtrering

Vi på Eoleaf rekommenderar att du investerar i en luftrenare som bara innehåller mer än en filtreringsteknik. När du köper en luftrenare, för optimala hälsofördelar, varför inte investera i en enhet som kan ta bort alla typer av luftburna förorenande partiklar som finns inomhus? Det är därför våra enheter erbjuder 8 olika tekniker i en och samma enhet, inklusive ett aktivt kolfilter och ett HEPA-filter. Våra enheter bekämpar bakterier (virus och bakterier), allergener (damm och dammkvalster, husdjurshår och mjäll, pollensamt mögel och dess sporer), och föroreningar från fina partiklar (PM10, PM2,5, PM0,1).

• Det är värt att notera att HEPA-filter som är certifierade garanterar filtrering av 99,97% av luftförorenande partiklar som finns inomhus ner till en storlek av 0,01 mikrometer. HEPA-filter som beskrivs som "HEPA-typ" är visserligen billigare, men genomgår inte samma tredjepartstestning som certifierade HEPA-filter, och det kan inte garanteras att de filtrerar samma mängd föroreningar. HEPA-filter anses vara guldstandarden för filtrering och är avgörande för att avlägsna luftburna föroreningar i form av fina partiklar från din andningsluft.

Budget

Att köpa en luftrenare till ditt hem eller kontor är en investering i din hälsa på kort och lång sikt. Därför är det viktigt att ha full förståelse för vad en budget för en luftrenare innebär. Det finns tre delar i en budget för luftrenare: 1) den initiala kostnaden för enheten, 2) underhållskostnader som ersättningsfilter och 3) energikostnader i samband med användningen av din enhet. Leta efter en enhet som innehåller flera olika filtreringstekniker, en som kräver sällsynta filterbyten (Eoleafs högkvalitativa enheter kräver endast årliga filterbyten, vilket är mindre än branschstandarden) och en som är energieffektiv.

Utrusta ditt hem och kontor med en luftrenare från Eoleaf

Vi arbetar hårt för att se till att vi endast erbjuder de mest avancerade teknikerna på dagens marknad, så att du kan dra nytta av de bästa filtreringsenheterna som finns tillgängliga. Börja andas renare luft med en luftrenare från Eoleaf.

För mer information om hur du väljer en luftrenare, se vår djupgående köpguide. Du är också välkommen att kontakta vårt team av luftreningsexperter för alla dina frågor.

Ofta ställda frågor

Hur ofta bör man byta ut aktivt kolfilter i luftrenare?

Detta svar beror på vilken modell av luftrenare du har. Det är alltid rekommenderat att följa tillverkarens rekommendationer gällande filterbyten. Eoleafs aktiva kolfilter finns i våra filterblock som innehåller 8 olika filtreringstekniker. Detta gör filterbyten enkla: byt helt enkelt ut hela blocket en gång per år.

Vilka faktorer påverkar livslängden för ett aktivt kolfilter?

Livslängden för filter i allmänhet beror på ett antal olika faktorer, bland annat användning, temperatur och luftfuktighet. Ju mer en luftrenare används, desto snabbare blir dess filter förbrukat. Drastiska förändringar i temperatur och luftfuktighet förkortar också filtrets livslängd och bör därför undvikas.

Hur är aktiva kolfilter jämfört med andra luftfiltreringstekniker, t.ex. HEPA-filter?

Aktiva kolfilter är en av de viktigaste teknikerna som bör finnas i alla luftrenare av hög kvalitet. Aktivt kol är en av de mest effektiva metoderna för att avlägsna kemiska föroreningar (som flyktiga organiska föreningar, eller VOC) och dålig lukt från inomhusluften. HEPA-filter, å andra sidan, är också en viktig luftfiltreringsteknik och riktar sig mot allergener och fina partikelföroreningar (PM10, PM2,5 och PM0,1). Inget av dessa filter utför det andras funktioner, så det rekommenderas starkt att du köper en enhet som är utrustad med båda för grundlig luftfiltrering.

Kan filter med aktivt kol användas i luftfiltreringssystem för både bostäder och kommersiella fastigheter?

Ja, det kan det! Det viktigaste att tänka på är att se till att din enhet är rätt dimensionerad för ditt utrymme. Eoleaf säljer enheter som passar utrymmen av alla storlekar, från studiolägenheter (för vilka NeoPur 400 är idealisk) till större kommersiella utrymmen (för vilka AltaPur 700 är bäst lämpad).

Finns det några hälsorisker med att använda luftfilter med aktivt kol?

Att använda luftfilter med aktivt kol är ett helt säkert sätt att bekämpa kemiska föroreningar (VOC) och dålig lukt i din inomhusmiljö. De enda hälsorisker som är förknippade med att använda en luftrenare är felaktig skötsel och underhåll. Om du använder en enhet som inte har genomgått regelbundna filterbyten kan det leda till att den släpper ut föroreningar i inomhusluften, vilket kan vara farligt för din hälsa. Därför kan Eoleaf inte nog understryka hur viktigt det är att byta filter varje år.

Hur kan jag maximera livslängden på ett aktivt kolfilter i mitt luftreningssystem?

Det bästa sättet att förlänga livslängden på dina filter är att ta väl hand om dem! Ett par sätt att göra detta är att utföra regelbundna filter byten och undvika temperaturförändringar och höga luftfuktighetsnivåer. Att köpa en högkvalitativ enhet som är hållbar är också ett bra sätt att säkerställa att du också får högkvalitativa filter.

Referenser

¹ Myers, P. D. (2018, 31 januari). Luftfilter med aktivt kol: Hur fungerar de? Molekule Blog. Hämtad 17 februari 2023, från https://molekule.com/blog/activated-carbon-air-filter/

² National Research Council (US) Safe Drinking Water Committee. Drinking Water and Health (Dricksvatten och hälsa): Volym 2. Washington (DC): National Academies Press (US); 1980. IV, An Evaluation of Activated Carbon for Drinking Water Treatment (Utvärdering av aktivt kol för dricksvattenbehandling). Tillgänglig från: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK234593/

³ Sujiono, E. H., Zabrian, D., Zurnansyah, Mulyati, Zharvan, V., Samnur & Humairah, N. A. (2022). Tillverkning och karakterisering av aktivt kol från kokosnötskal med hjälp av variationskemisk aktivering för avloppsreningsapplikation. Resultat i kemi, 4, 100291. doi:10.1016/j.rechem.2022.100291

⁴ Maximoff, S. N., Mittal, R., Kaushik, A., & Dhau, J. S. (2022). Prestandautvärdering av sorbenter med aktivt kol för rening av inomhusluft under normala och eldsvådor. Chemosphere, 304, 135314. doi:10.1016/j.chemosphere.2022.135314

⁵ Swenberg JA, Moeller BC, Lu K, Rager JE, Fry RC, Starr TB. Forskning om formaldehyds cancerframkallande egenskaper: 30 år och räknar för verkningssätt, epidemiologi och cancerriskbedömning. Toxicol Pathol. 2013 Feb;41(2):181-9. doi: 10.1177/0192623312466459. Epub 2012 Nov 16. PMID: 23160431; PMCID: PMC3893912.

⁶ McMichael AJ. Cancerframkallande egenskaper hos bensen, toluen och xylen: epidemiologiska och experimentella bevis. 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). Flyktiga organiska föreningar som släpps ut i den vanliga röken av smakkapselcigaretter. 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.