يمكن أن يتلوث الهواء الطلق بسبب مرور السيارات أو نفث الملوثات من محطات الفحم أو دخان حرائق الغابات. لكن الهواء الداخلي مليء بالملوثات أيضاً، التي يمكن أن تأتي من الطهي والتنظيف ومواد البناء وحتى المواد من مثبطات اللهب الموجودة في الأريكة.
الآن ظهر لدى الباحثين حل مبتكر: طلاء يحول أغطية المصابيح العادية إلى أجهزة تنقية للهواء، بتوظيف الحرارة المنبعثة من المصابيح الكهربائية.
أجهزة تنقية الهواء
تستخدم أجهزة تنقية الهواء التقليدية أنظمة ترشيح لإزالة الملوثات من الهواء. لكن هذه الأنظمة تمتص الملوثات في المرشح ولا تزيلها تماماً، كما يوضح مينهايونغ لي في رسالة عبر البريد الإلكتروني إجابة عن أسئلة الصحافي كريستين توسان.
وقد عرض لي، وهو طالب دراسات عليا في جامعة «يونسي» بكوريا الجنوبية، حيث يتم إجراء البحث، هذه النتائج في اجتماع للجمعية الكيميائية الأميركية.
يستخدم بعض أجهزة تنقية الهواء الأخرى محفزاً لإحداث تفاعل كيميائي ضد الملوثات، مما يؤدي إلى تدميرها وإطلاق الهواء النقي مرة أخرى إلى الغرفة. لكن هذه الطريقة تتطلب ضوءاً قوياً للأشعة فوق البنفسجية، «وهو أمر خطير ومكلف»، كما يقول لي.
طلاء من «معجون محفز» لاصطياد الملوثات
وبدلاً من ذلك، وجد الباحثون في جامعة «يونسي» طريقة لاستخدام الحرارة المنبعثة من المصابيح الكهربائية كمحفز ضد تلك الملوثات. ومن خلال طلاء الجزء الداخلي من أغطية المصابيح بـ«معجون محفز» (مصنوع من ثاني أكسيد التيتانيوم وكمية صغيرة من البلاتين)، يسخن المصباح العجينة، مما يؤدي إلى تنشيط المحفز.
ثم يحول هذا التفاعل المركبات العضوية المتطايرة، والغازات التي يمكن أن تسبب تهيج الأنف والحلق، والصداع، وحتى تلف الكلى والكبد، إلى ثاني أكسيد الكربون والماء. ولاحظ الباحثون أن كمية ثاني أكسيد الكربون المنبعثة غير ضارة.
يقول لي: «وجدنا أن المصابيح الهالوجينية أو المتوهجة شائعة الاستخدام، السائدة في المقاهي والديكورات المنزلية، تبعث مقداراً كبيراً من الطاقة الحرارية». يمكن أن تتراوح مقادير هذه الطاقة حسب درجات حرارة 100 درجة مئوية إلى 160 درجة مئوية، وهي ساخنة بدرجة كافية لتنشيط تفاعل كيميائي.
تصفية الملوثات المنزلية
بدلاً من مجرد تصفية الملوثات، فإن جهاز تنقية الهواء الموجود على غطاء المصباح قادر على تحويل المركبات العضوية المتطايرة إلى مركبات غير ضارة، وإزالتها تماماً من الهواء. هناك مجموعة متنوعة من المركبات العضوية المتطايرة التي يمكن أن تكون داخل منزلك: يمكن للأثاث أن ينبعث منه الفورمالديهايد، ويمكن أن تبعث الأصباغ الأسيتالديهيد، بينما يولّد قلي الطعام البنزين والتولوين والإيثيل بنزين والزيلين. ويقول لي إن أكبر مشكلة مع هذه المركبات العضوية المتطايرة هي أنها ليست ضارة بمفردها فحسب، بل إنها أيضاً سلائف لجسيمات دقيقة -جزيئات صغيرة يمكن استنشاقها ولها مجموعة من الآثار الصحية الخاصة بها.
يضيف لي: «المركبات العضوية المتطايرة الموجودة في الداخل هي تركيزات صغيرة جداً. ولكن إذا تم استنشاقها باستمرار، فإن التركيز سيزداد بشكل كبير داخل جسم الإنسان. وحتى كمية صغيرة من المركبات العضوية المتطايرة يمكن أن تسبب الكثير من الآثار السيئة، مثل الحساسية ومشكلات الجهاز التنفسي والصداع».
اختبارات ناجحة
تم اختبار أجهزة تنقية الهواء في غطاء المصباح في ظروف بتركيز أعلى من المركبات العضوية المتطايرة عمّا تجده عادةً في منزلك، 10 أجزاء في المليون (بينما في الداخل، تكون معظم التركيزات أقل من جزء واحد في المليون)، وتمكنت الأجهزة من إزالتها تماماً.
وبعد هذا النجاح يأمل الباحثون في صنع نظام التنقية نفسه باستخدام مصابيح «ليد» LED، التي لا تسخن مثل مصابيح الهالوجين والمصابيح المتوهجة. في الواقع. ويفكرون أيضاً في إضافة النحاس إلى الطلاء بدلاً من البلاتين، نظراً لأن المحفزات القائمة على النحاس قادرة على تحطيم المركبات العضوية المتطايرة، والنحاس نفسه مطهّر يمكن أن يقتل الكائنات الحية الدقيقة في الهواء. وأخيراً فقد وضعت النماذج الأولية لها قيد العمل الآن.
مجلة «فاست كومباني»، خدمات «تريبيون ميديا».
