Công nghệ làm sạch không khí quang xúc tác PCO-TiO2

1. Đặt vấn đề

          Ánh sáng là một nguồn năng lượng vô tận đằng sau mọi thứ xảy ra trên trái đất, bao gồm sự sống của con người, sự tồn tại và phát triển của động vật cũng như thực vật. Ánh sáng còn là nhân tố được ứng dụng trong công nghệ làm sạch cụ thể là các thiết bị làm sạch không khí - công nghệ quang xúc tác PCO-TiO2. Đối với những người mắc bệnh hen suyễn và dị ứng, thiết bị làm sạch không khí chạy bằng năng lượng tích cực như ánh sáng sẽ là một vũ khí tuyệt vời trong công cuộc bảo vệ sức khỏe cho mình.

2. Máy lọc không khí quang xúc tác làm việc như thế nào?

          Trong các thiết bị làm sạch không khí quang xúc tác, chất xúc tác làm sạch không khí thường là titan dioxide (đôi khi được gọi là Titania) và nó được cung cấp năng lượng bởi tia cực tím (tia UV). UV là ánh sáng bước sóng ngắn vượt ra ngoài phần màu xanh/tím của phổ điện từ mà mắt chúng ta có thể phát hiện và nhìn thấy được. Mặc dù tia UV có thể làm cho da cháy nắng, nhưng nó nhiều năng lượng hơn bình thường, ánh sáng nhìn thấy được đo chính xác lượng năng lượng phù hợp để kích thích titan dioxide.

Hình 1: Nguyên lý hoạt động

          Nguyên lý hoạt động:

          - Khi ánh sáng tia cực tím chiếu lên titan dioxide, các electron được giải phóng ở bề mặt của nó;

        - Các electron tương tác với các phân tử nước trong không khí, phá vỡ chúng thành các gốc hydroxyl (OH) và anion superoxit (O2-) có khả năng oxy hóa cao, tồn tại trong thời gian ngắn;

          - Các gốc hydroxyl này sẽ tấn công vào các phân tử chất ô nhiễm hữu cơ (gốc carbon) lớn hơn, phá vỡ các liên kết hóa học của chúng và biến chúng thành các chất vô hại như carbon dioxide và nước.

          - Titan dioxide không bị mất đi mà nó chỉ là một chất tạo điều kiện cho phản ứng hóa học xảy ra.

          a) Ưu điểm

          - Hiệu quả cao, chi phí đầu tư và vận hành thấp;

          - Diệt vi khuẩn, virus và nấm mốc;

          - Thực hiện trong điều kiện nhiệt độ và áp suất bình thường. 

          b) Nhược điểm:

          - Tạo ra một lượng nhỏ ozone (O3), một biến thể hóa học của oxy trong không khí, bản thân ozone lại là một chất gây ô nhiễm không khí độc hại;

          - Thiết bị làm sạch không khí cần quạt để hút không khí ô nhiễm. Đó cũng là lý do tại sao thiết bị mất một lượng thời gian (thường tối đa là 30 phút) để có thể làm sạch một căn phòng lớn;

         - Quang xúc tác chỉ khắc phục một số dạng hóa học ô nhiễm trong không khí và không giải quyết được vấn đề về hạt (bồ hóng và bụi bẩn);

         - Công nghệ thụ động vì không khí phải di chuyển qua thiết bị để được làm sạch do tất cả các phản ứng xảy ra đều tại hoặc gần bề mặt của chất xúc tác.

3. So sánh công nghệ PCO-TiO2 và DBD BPI (Dielectric Barrier Discharge Bipolar Ionization)