Máy lọc không khí trong nhà kiểu ướt

Thiết bị do ThS. Mai Thị Xuân và các đồng nghiệp thuộc Viện Hóa học (Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam) nghiên cứu phát triển có khả năng xử lý các chất ô nhiễm không khí khác nhau ở nồng độ cao mà không phát sinh chi phí thay thế vật tư tiêu hao.

TS. Trần Quang Vinh, thành viên chính nhóm nghiên cứu thực hiện đề tài và sản phẩm máy lọc không khí kiểu ướt. Ảnh: VAST

 

Hầu hết chúng ta đều biết rằng ô nhiễm không khí ngoài trời từ ô tô, xe tải và ngành công nghiệp là một vấn nạn, nhưng nhiều người không biết rằng chất lượng không khí trong nhà cũng ảnh hưởng không nhỏ đến sức khoẻ con người.

Khói, nấm mốc và hóa chất được sử dụng trong một số loại sơn, đồ nội thất và chất tẩy rửa đều có thể ảnh hưởng đến chất lượng không khí trong nhà và sức khỏe của chúng ta. Tổ chức Y tế Thế giới ước tính, vào năm 2020, đã có 3,2 triệu ca tử vong do ô nhiễm không khí trong nhà, trong đó có 237.000 ca ở trẻ dưới 5 tuổi.

Với mong muốn khắc phục tình trạng này thông qua phát triển máy lọc không khí gia đình mới, để xử lý hiệu quả các chất ô nhiễm như vi khuẩn, nấm mốc, bụi mịn và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs), ThS. Mai Thị Xuân và các đồng nghiệp thuộc Viện Hóa học (Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam) đã tiến hành đề tài "Nghiên cứu chế tạo máy lọc không khí gia đình bằng phương pháp lọc bụi ướt".

Theo thông tin được Ban Ứng dụng và Triển khai công nghệ (Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam) đăng tải, máy lọc không khí kiểu ướt được thiết kế với bốn mô-đun lọc chính: lọc bụi thô, xử lý VOCs, lọc bụi mịn và diệt khuẩn. Mô-đun lọc bụi thô sử dụng màng lọc để loại bỏ các hạt bụi, lông động vật, sợi bông và sợi vải có kích thước lớn, trong khi mô-đun xử lý VOCs sử dụng than hoạt tính gáo dừa để hấp phụ các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi và gây mùi. Đáng chú ý, mô-đun lọc bụi mịn và diệt khuẩn của máy lọc không khí kiểu ướt được thiết kế với sự kết hợp thiết bị venturi và xyclon tách bụi, một công nghệ thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp, để loại bỏ hiệu quả các hạt bụi mịn (PM2.5) và vi khuẩn.

Để tăng cường khả năng tiếp xúc giữa không khí bị ô nhiễm và chất lỏng, qua đó cải thiện khả năng loại bỏ bụi mịn và vi khuẩn, thiết bị venturi được nghiên cứu cải tiến bằng cách trang bị các béc phun cấp lỏng dưới dạng sương, tạo ra một lượng lớn các giọt sương nhỏ nhờ kết hợp với bơm lỏng tăng áp. Mô-đun này cũng tích hợp lõi lọc PP 0,5 micron gắn nano bạc có khả năng diệt khuẩn và lọc bụi trong chất lỏng, cho phép tái sử dụng chất lỏng tuần hoàn trong thiết bị.

Máy lọc không khí bằng phương pháp lọc bụi ướt. Ảnh: VAST

Hiệu suất của máy lọc không khí kiểu ướt được đánh giá bằng cách đo khả năng loại bỏ toluen, một VOC phổ biến, bụi mịn (PM2.5 và PM1.0) và vi khuẩn trong không khí. Với 75g than hoạt tính gáo dừa sử dụng trong mô-đun hấp phụ, thiết bị đã giảm đáng kể nồng độ toluene từ 433 mg/m³ (0,5 ml toluen bay hơi hoàn toàn trong buồng thử nghiệm thể tích 1 mét khối) xuống chỉ còn 40 µg/m³, thấp hơn nhiều so với quy chuẩn quốc gia về chất lượng không khí QCVN 05:2023/BTNMT, quy định giá trị giới hạn tối đa của toluen trong không khí xung quanh là 500 µg/m³. Hơn nữa, hệ thống venturi-xyclon cho thấy hiệu quả vượt trội trong việc loại bỏ bụi mịn, giảm nồng độ PM2.5 từ 120 ppm xuống dưới mức tiêu chuẩn không khí sạch chỉ trong 3 phút trong buồng thử nghiệm. Ngoài ra, hệ thống này có thể lọc được bụi siêu mịn PM1.0 về mức thấp dưới 6 ppm, một kết quả đáng chú ý khi áp dụng công nghệ lọc bụi ở quy mô công nghiệp vào quy mô gia đình.

Lõi lọc PP 0,5 micron gắn nano bạc cũng cho thấy hiệu quả diệt khuẩn đáng kể. Lõi lọc này chứa khoảng 1.000 mg nano bạc có kích thước 10-25 nm. Kết hợp với hệ thống venturi-xyclon, lõi lọc đã giảm 80% nồng độ vi khuẩn (1067 cfu/m³) sau 30 phút và gần như hoàn toàn loại bỏ vi khuẩn sau 90 phút.

Theo Ban Ứng dụng và Triển khai công nghệ, thiết bị này có khả năng xử lý các chất ô nhiễm không khí khác nhau ở nồng độ cao mà không phát sinh chi phí thay thế vật tư tiêu hao. Kết quả nghiên cứu đã được cấp bằng độc quyền Giải pháp hữu ích số 3620. Nhóm nghiên cứu hiện đang có kế hoạch tiếp tục phát triển thiết bị này, hướng tới thương mại hóa và ứng dụng thiết bị vào thực tiễn cuộc sống.

Khoahocphattrien