Η βιομηχανία φίλτρων αέρα εντείνει τις προσπάθειες της για την καταπολέμηση του COVID-19
Η εμφάνιση της πανδημίας COVID-19 στον κόσμο στις αρχές του 2020 έπληξε πολλές βιομηχανίες, αλλά στην πολυετή συζήτηση σχετικά με την ποιότητα του εσωτερικού αέρα των εμπορικών και δημόσιων χώρων, υπερέβαλε μια κίνηση για καθαρότερο αέρα που ήδη μαζεύει ατμό.
Με τους κατασκευαστές να αναπτύσσουν μια σειρά τεχνολογιών, συμπεριλαμβανομένων φίλτρων HEPA με ονομασία MERV 13, υπεριώδους φωτός, ιονισμού, τόξων πλάσματος και γεννητριών υπεροξειδίου του υδρογόνου για εξουδετέρωση, θανάτωση ή φιλτράρισμα του ιού, η χρονιά χαρακτιρίστηκε από την επένδυση στη βελτίωση της ποιότητας του αέρα στους εσωτερικούς χώρους.
“Νωρίς στην πανδημία, ήταν λίγο άγρια Δύση”, λέει ο Tony Julian, αντιπρόεδρος της επιχείρησης της RGF Environmental Group Inc., κατασκευαστής συστημάτων επεξεργασίας αέρα με έδρα το Palm Beach της Φλόριντα. Η εταιρεία είναι καθιερωμένος κατασκευαστής διαφόρων σειρών τεχνολογιών επεξεργασίας νερού και αέρα, συμπεριλαμβανομένων φίλτρων HEPA (υψηλής απόδοσης απορροφητικών σωματιδίων) και συστημάτων υπεροξειδίου υδρογόνου που ενεργοποιούνται με υπεριώδη ακτινοβολία.
Σύμφωνα με τον Julian, όταν το COVID-19 άρχισε να κλείνει τα ταξίδια και τις επιχειρήσεις του στις ΗΠΑ το 2020, ένα από τα χειρότερα σημεία συμφόρησης ήταν ο προγραμματισμός εργαστηρίων δοκιμών τρίτων για την αξιολόγηση του εξοπλισμού για την αποτελεσματικότητα κατά του ιού. «Εκείνη την εποχή, στις αρχές της πανδημίας, ήταν δύσκολο να έχουμε πρόσβαση σε εγκαταστάσεις δοκιμών.
Πολλές εταιρείες δεν μπορούσαν να μπουν στα εργαστήρια », λέει. Αυτό οδήγησε σε μια καθυστέρηση στο RGF και σε άλλους κατασκευαστές να δοκιμάσουν τα συστήματά τους έναντι του coronavirus ή ισοδύναμων, και υπάρχει ακόμη καθυστέρηση σε εξειδικευμένα εργαστήρια για τη δοκιμή συστημάτων θεραπείας αέρα για την αποτελεσματικότητά τους κατά του ιού, σύμφωνα με αρκετούς κατασκευαστές που επικοινώνησαν με την ENR. Ο αερομεταφερόμενος φορέας μετάδοσης για το COVID-19 ήταν ένα σημείο διαμάχης μεταξύ των επαγγελματιών του ιατρικού τομέα το 2020 καθώς ο ιός εξαπλώθηκε και μόνο μετά από πολλή συζήτηση, ομάδες όπως τα Κέντρα Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων και ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας αναγνώρισαν την εξάπλωση του COVID-19 μέσω αερολυμάτων, σε αντίθεση με την καθοδήγηση γύρω από μολυσμένες επιφάνειες ή από την πτώση αερομεταφερόμενων σταγονιδίων. Στις 5 Απριλίου, η Αμερικανική Εταιρεία Μηχανικών Θέρμανσης, Ψύξης και Κλιματισμού ενημέρωσε την καθοδήγησή της σχετικά με τα γνωστά διανύσματα του COVID-19, λέγοντας: «Η αερομεταφερόμενη μετάδοση του SARS-CoV-2 είναι σημαντική και πρέπει να ελεγχθεί».
Αυτή είναι μια αλλαγή από τη γλώσσα της ASHRAE σε μια προηγούμενη δήλωση του Απριλίου 2020 ότι η αερομεταφερόμενη μετάδοση του COVID-19 ήταν «αρκετά πιθανή». Η νέα καθοδήγηση προσθέτει περαιτέρω ότι «οι αλλαγές στις λειτουργίες κτιρίων, συμπεριλαμβανομένης της λειτουργίας των συστημάτων θέρμανσης, εξαερισμού και κλιματισμού, μπορούν να μειώσουν τις μολύνσεις μέσω του αέρα».
“Δεν υπάρχει λύση καθαρού αέρα ενός μεγέθους, γιατί κάθε κτίριο και περιβάλλον χρηζει διαφορετικής αντιμετωπισησ.”
—Mark Mattingly, Vice President and General Manager, Johnson Controls
Ο William P. Bahnfleth, πρόεδρος της ομάδας επιδημίας ASHRAE, δήλωσε στην ανακοίνωση: «Αυτό μπορεί να φαίνεται σαν ένα μικρό βήμα, αλλά πιστεύουμε ότι είναι σημαντικό να μην αφήσουμε καμία αμφιβολία για τη θέση μας, δεδομένης της σιωπηρής υποστήριξης για τον εξαερισμό και το φιλτράρισμα ως σημαντικά εργαλεία στην προσπάθεια να σταματήσει η πανδημία, από ορισμένους οργανισμούς που θα έπρεπε να ηγούνται πιο έντονα. ”
Το να κάνεις τον εσωτερικό αέρα «ασφαλή» από το COVID-19 ήταν ένα έντονο θέμα στον κόσμο που χειρίζεται την ποιότητα του αέρα. Ακόμα και παραδειγματικά συστήματα που μπορούν να επιτύχουν σχεδόν 100% αποτελεσματικότητα στην απομάκρυνση ή απενεργοποίηση του ιού στις δοκιμές εξακολουθούν να συνοδεύονται από επιφυλάξεις ότι παραμένει κάποιος κίνδυνος.
Το Biodefense Indoor Air Protection Filter – που αναπτύχθηκε από τον Monzer Hourani και την εταιρεία του Integrated Viral Protection το 2020 ως απόκριση στην πανδημία – έχει αποδειχθεί ότι μειώνει τους ιούς COVID-19 κατά 99,999% σε εργαστηριακές δοκιμές, αλλά τέτοιες συσκευές μόλις αρχίζουν να χρησιμοποιούνται ευρέως.
Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι κατασκευαστές με την υπάρχουσα τεχνολογία επεξεργασίας αέρα ή φιλτραρίσματος που ήταν ήδη αρκετά αποτελεσματικοί έναντι του COVID-19 προωθούν τα προϊόντα τους ως μέρος μιας πιο ολοκληρωμένης προσέγγισης.
«Δεν υπάρχει λύση καθαρού αέρα ενός μεγέθους, διότι κάθε κτίριο και περιβάλλον είναι διαφορετικό», λέει ο Mark Mattingly, αντιπρόεδρος και γενικός διευθυντής, προϊόντων φιλτραρίσματος αέρα, στο Johnson Controls. «Οι στρατηγικές καθαρού αέρα ξεκινούν με τη ροή του αέρα, τον εξαερισμό και το φιλτράρισμα, οι οποίες είναι συχνά οι πιο αποτελεσματικές λύσεις».
Αν και η σωστή χρήση του εξαερισμού εξωτερικού αέρα σύμφωνα με το ASHRAE 62.1 μπορεί να κάνει πολλή δουλειά στην απομάκρυνση σωματιδίων ιού από τον αέρα, η Mattingly λέει ότι αυτές οι πρακτικές μπορούν να συμπληρωθούν περαιτέρω με άλλες τεχνολογίες, όπως τα φορητά αυτόνομα φίλτρα αέρα της εταιρείας IsoClean CM.
Η Johnson Controls είχε αρχικά μια μονάδα IsoClean CM που μπορούσε να χειριστεί 800 cu ft ανά λεπτό, αλλά στις αρχές της πανδημίας διαπίστωσε ότι υπάρχει ζήτηση για μια μικρότερη μονάδα 400-cfm και αργότερα ανέπτυξε μια μονάδα 1.700-cfm για μεγαλύτερους χώρους. Ανεξάρτητες δοκιμές στο Πανεπιστήμιο του Ουισκόνσιν-Μάντισον διαπίστωσαν ότι το IsoClean 800 πέτυχε μείωση σωματιδίων στον αέρα ισοδύναμο με μια εξωτερική ροή αέρα 800 cfm. Αλλά αυτά τα ισχυρά φίλτρα εξακολουθούν να είναι απλά μέτρα μετριασμού, όχι ολοκληρωμένες λύσεις. “Δεν υπάρχει αποδεκτός ορισμός του ” COVID safe ” “, σημειώνει ο Mattingly.
Ακόμη και οι κατασκευαστές πιο επιθετικών συστημάτων αέρα ενεργού θεραπείας πρέπει να είναι προσεκτικοί σχετικά με το πώς περιγράφουν την αποτελεσματικότητά τους, προειδοποιεί ο Julian του RGF. «Η διαδικασία [μας] είναι πολύ αποτελεσματική, στις δοκιμές τρίτων υπερβαίνουμε πάντα το 99% [εξάλειψη ιών]. Αλλά αυτό είναι ένα συμπληρωματικό προϊόν – δεν ισχυριζόμαστε ότι αποτελεί πλήρη αντικατάσταση του καθαρισμού επιφανειών, της κάλυψης ή της κοινωνικής απόστασης για τον έλεγχο του COVID. ”
Ο James Marsden, εκτελεστικός διευθυντής της επιστήμης και της τεχνολογίας στο RGF, εξηγεί πώς η αρχή πίσω από την τεχνολογία υπεροξειδίου του υδρογόνου της RGF, το PHI-CELL, είναι πλάσμα θερμοκρασίας δωματίου που παράγει μόρια υπεροξειδίου του υδρογόνου στον αέρα για να επιτεθεί και να εξουδετερώσει τα παθογόνα. Η τεχνολογία πίσω από αυτό είναι δεκαετιών και ο Marsden λέει ότι είναι ένας αποτελεσματικός τρόπος επίθεσης ιών όπως το COVID-19.
«Γνωρίζουμε σήμερα ότι ο [COVID-19] απλώνεται στον αέρα και το 80% της μετάδοσης είναι σε σωματίδια μεγέθους μικρότερου του ενός μικρού, τα οποία μπορούν να παραμείνουν αιωρούμενα για μεγάλο χρονικό διάστημα», εξηγεί. «Αυτό που προσφέρει το RGF είναι μια ενεργή διαδικασία επεξεργασίας αέρα: Έχουμε σωματίδια υπεροξειδίου του υδρογόνου που προβάλλονται στους χώρους και θα ενεργοποιηθούν σε επαφή [με τον ιό]. Έχουμε τεχνολογία που δεν αντικαθιστά τη διήθηση αέρα, αλλά προσθέτει μια εντελώς διαφορετική διάσταση στην ικανότητά μας να ελέγχουμε ιούς. ” Η ποσότητα υπεροξειδίου του υδρογόνου που βρίσκεται στον αέρα που υποβάλλεται σε επεξεργασία από το σύστημα RGF είναι περίπου 0,02 ppm, συγκρίσιμη με τα κανονικά επίπεδα εξωτερικού περιβάλλοντος.
Ο Μάρσντεν αντιμετώπισε για πρώτη φορά το σύστημα του RGF όταν ήταν καθηγητής επιστήμης κρέατος στο Πανεπιστήμιο του Κάνσας, εργαζόμενος σε ερευνητικό έργο στο Sandia National Lab. Θα πρότεινε αργότερα το σύστημα το 2015 όταν μπήκε για να βοηθήσει τον Chipotle να ελέγξει τα κρούσματα νοροϊού που μαστίζουν τα καταστήματά του. «Πήραμε αυτήν την τεχνολογία στο Chipotle, την δείξαμε και κατέληξαν να τη χρησιμοποιούν σε 2.600 εστιατόρια – στο HVAC, στις τουαλέτες, στις παγομηχανές», θυμάται ο Marsden. “Έκανε εξαιρετική δουλειά σταματώντας τα κρούσματα νοροϊών στο Chipotle.” Έφυγε από το Chipotle πέρυσι και έκτοτε συμβουλεύει την RGF.
Όταν ξεκίνησε η πανδημία, ο Marsden πίστευε ότι αυτές οι υπάρχουσες συσκευές RGF θα μπορούσαν επίσης να είναι αποτελεσματικές στο COVID-19 και βρήκαν ένα εργαστήριο που θα μπορούσε να πραγματοποιήσει ζωντανές δοκιμές με πραγματικό ιό SARS-CoV-2. Η συσκευή του RGF κατάφερε να επιτύχει μείωση κατά 99,9% στα σωματίδια του ιού. Οι επακόλουθες δοκιμές τόσο με δειγματοληψίες επιφανείας όσο και με αέρα έδειξαν ότι η συσκευή είχε ακόμη καλύτερη απόδοση. «Μειώσαμε σχεδόν 5-log-μείωση 99,99% στον αέρα-με τη μείωση να αρχίζει αμέσως μετά την επαφή», λέει ο Marsden. “Μέσα σε 45 λεπτά μειώσαμε τον ιό στο όριο ανίχνευσης.” Τώρα εργάζεται με το EPA για να δοκιμάσει τις συσκευές RGF σε ακόμη μεγαλύτερο χώρο με πλήρη συστήματα HVAC.
Μερικοί από τους κατασκευαστές που αντιμετωπίζουν την καθαρισμό του αέρα κατα την πανδημία δεν είναι από τον τομέα των κτιρίων. Η APJeT, κατασκευαστής επεξεργασίας αέρα με βάση το πλάσμα, είχε προηγουμένως επικεντρωθεί σε συστήματα θανάτωσης και αφαίρεσης παθογόνων και άλλων ανεπιθύμητων μικροοργανισμών από μη υφασμένα υφάσματα και άλλα ανθεκτικά αγαθά. Το σύστημα της εταιρείας χρησιμοποιεί μια σειρά πηνίων που δημιουργούν πλάσμα θερμοκρασίας δωματίου που μπορεί να απενεργοποιήσει τους ιούς και να σκοτώσει μικροοργανισμούς στον αέρα που τον εξαναγκάζει ο ανεμιστήρας.
«Στέλνουμε αέρα μέσω πλάσματος, ενεργοποιεί τον αέρα, δημιουργώντας αυτήν την πλούσια σε ενέργεια κατάσταση αερίου που είναι σε θέση να αντιδράσει με τον ιό και τα βακτήρια που το περνούν και να τα απενεργοποιήσει», λέει ο April Wilburn, διευθυντής ανάπτυξης εφαρμογών στο APJeT Πριν από την πανδημία, το APJeT είχε εξετάσει νέες χρήσεις για το πλάσμα ως απολυμαντικό, αλλά είχε ως επί το πλείστον επικεντρωθεί σε ασφαλέστερους τρόπους καθαρισμού φρέσκων φρούτων και λαχανικών. «Όταν χτυπήθηκε η πανδημία, συναντηθήκαμε και κάναμε μια ανταλλαγή ιδεών», λέει ο Wilburn. «Είχαμε αυτήν τη μοναδική τεχνολογία εδώ και υπήρχαν αποδείξεις ότι θα μπορούσε να σκοτώσει ιούς. Αυτή είναι μια νέα εφαρμογή για εμάς, αλλά είδαμε μια ευκαιρία όπου η τεχνολογία μας θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να βοηθήσει τους ανθρώπους. ”
Το σύστημα APJeT διατίθεται ως αυτόνομο “Covidinator” με ενσωματωμένο ανεμιστήρα για να φυσάει αέρα σε όλη τη μονάδα παραγωγής πλάσματος, και είναι σε θέση να χειριστεί 60 cfm ροής αέρα. Οι πρώτοι πελάτες συμπεριέλαβαν αεροπορικές εταιρείες και ιδιωτικούς αερομεταφορείς που θέλουν να απολυμάνουν τα αεροπλάνα τους μεταξύ των πτήσεων, αλλά ο Wilburn λέει ότι η εταιρεία εργάζεται επίσης σε μονάδες που μπορούν να τοποθετηθούν απευθείας σε συστήματα HVAC.
“Αυτή είναι μια νέα εφαρμογή για εμάς, αλλά είδαμε μια ευκαιρία όπου η τεχνολογία μας θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να βοηθήσει τους ανθρώπους”
—April Wilburn, Applications Development Manager, Apjet
Δεν στοχεύουν όλες οι τεχνολογίες που επιτίθενται στο COVID-19 να καταστρέψουν ενεργά τον ιό.
Το AtmosAir ειδικεύεται στον διπολικό ιονισμό, όπου οι ελεύθερες ρίζες δημιουργούνται σε ένα σύστημα χειρισμού αέρα, το οποίο στη συνέχεια προσκολλάται σε ιούς και άλλα σωματίδια, συσσωματώνοντας και ζυγίζοντας έτσι ώστε να πέσουν έξω από τον αέρα.
Ήδη βλέποντας νέα χρήση σε συστήματα HVAC σε κτίρια γραφείων και κρουαζιερόπλοια, το σύστημα της εταιρείας έχει αποδειχθεί ότι μειώνει τα σωματίδια COVID κατά περισσότερο από 99,9% σε ανεξάρτητες δοκιμές. Με καθοδήγηση από την κυβέρνηση και τις βιομηχανικές ενώσεις κάπως περιορισμένες το 2020, και οι εμπορικοί ενοικιαστές ακινήτων “αιμορραγούν” κατά τη διάρκεια παρατεταμένων διακοπών λειτουργίας, ορισμένοι ιδιοκτήτες κτιρίων πήραν τα πράγματα στα χέρια τους.
Η εταιρεία διαχείρισης ακινήτων με έδρα τη Νέα Υόρκη Fisher Brothers είχε ήδη ολοκληρώσει μια εκτεταμένη αξιολόγηση των τεχνολογιών επεξεργασίας αέρα και φιλτραρίσματος που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την ανακαίνιση των κτιρίων γραφείων της στο Μανχάταν, όπου έχει πάνω από 6 εκατομμύρια τετραγωνικά πόδια εμπορικού χώρου.
«Αρχικά αυτό γινόταν μόνο για την ποιότητα του αέρα μόνο για τους ενοικιαστές μας», λέει ο Kenneth Fisher, συνεργάτης της Fisher Brothers. «Όμως, καθώς η πανδημία μας έπληττε, είχαμε ήδη ξεκινήσει να αναπτύσουμε αυτήν την τεχνολογία».
Εκτός από τη συμμόρφωση με νέες πρακτικές σχετικά με τις κοινωνικές αποστάσεις, τη χρήση μάσκας και τους ελέγχους θερμοκρασίας, είδε την ευκαιρία να επιταχύνει την ανάπτυξη της τεχνολογίας επεξεργασίας αέρα, στην περίπτωση αυτή το σύστημα παραγωγής υπεροξειδίου υδρογόνου από το RGF, το οποίο οι σύμβουλοί του Clean Science Οι λύσεις είχαν επιλεγεί μετά από έλεγχο άλλων διαθέσιμων τεχνολογιών.
«Πριν από τέσσερα χρόνια ο Ken ήθελε να αντιμετωπίσει αυτό το ζήτημα [ποιότητα αέρα εσωτερικού χώρου]», λέει ο Thomas Misisco, CEO και συνιδρυτής της Clean Science Solutions. «Κάναμε περίπου 18 μήνες δοκιμών σε ένα από τα κτίριά του και αποφασίσαμε ότι το [PHI-CELL] ήταν η καλύτερη τεχνολογία».
Ο Misisco ίδρυσε την Clean Science λίγο μετά από αυτήν τη δοκιμαστική φάση με τον συνάδελφό του Billy Ward, και τώρα προσφέρουν υπηρεσίες τόσο για την αξιολόγηση της ποιότητας του αέρα όσο και για την εγκατάσταση συστημάτων όπως η τεχνολογία RGF, από τα οποία είναι μεταπωλητές.
Κατά τη διάρκεια της πανδημίας, η Clean Science υπερέβη την εγκατάσταση του συστήματος RGF στο σύστημα HVAC ενός από τα κτίρια του Fisher Bros στη Νέα Υόρκη, 1345 Λεωφόρος της Αμερικής, το οποίο έχει περισσότερο από 1 εκατομμύριο τετραγωνικά πόδια χώρου. Αλλά στα τέλη του 2020, ένας ενοικιαστής εκεί ρώτησε τον Fisher αν θα μπορούσε επίσης να αρχίσει να μετακινεί κάποιο προσωπικό πίσω σε μια τοποθεσία σε άλλη ιδιοκτησία του Fisher, 299 Park Ave.
«Όταν το 299 ήθελε να ανοίξει, είχαμε κάνει δύο παραγγελίες με την RGF και ξέραμε ότι θα μπορούσαμε να το κάνουμε, αλλά η αποστολή θα έρθει αργά», λέει ο Misisco. «Ήταν ένας πολύ σημαντικός πελάτης, οπότε πήραμε τα πράγματα στα χέρια μας». Οι Misisco και Ward πέταξαν στην εγκατάσταση RGF στη Φλόριντα και οδήγησαν ένα φορτηγό με τις μονάδες επεξεργασίας αέρα πίσω στη Νέα Υόρκη, ώστε να μπορούν να εγκαταστήσουν τις συσκευές εγκαίρως.
Με πολλές εταιρείες να εξετάζουν το ενδεχόμενο να κάνουν τη δουλειά από το σπίτι μια μόνιμη επιλογή, ο Fisher λέει ότι οι ιδιοκτήτες κτιρίων πρέπει να επικεντρωθούν εκ νέου σε μεθόδους βάσει δεδομένων για να δείξουν ότι λαμβάνουν σοβαρά υπόψη τα θέματα ποιότητας του αέρα και ασφάλειας. «Στην αρχή όλοι τρέχονταν γύρω από τυφλούς. Αλλά τώρα με το φιλτράρισμα αέρα, πρόκειται για τα δεδομένα που δείχνουν ότι έχουμε ποσοστό θανάτωσης 99,99% του ιού. “
