Российские ученые открыли экологически безопасный способ очистки воздуха
Воздух очищается практически от всех органических токсичных веществ и угарного газа с помощью наноматериалов и солнечного света.
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ, 30 июля. /Корр. ТАСС Наталия Михальченко/. Российские ученые разработали технологию очистки воздуха практически от всех, за редким исключением, органических токсичных веществ и угарного газа с помощью наноматериалов и солнечного света. Об этом корреспонденту ТАСС рассказала руководитель исследований, профессор МГУ, заведующая лабораторией радиоспектроскопии Елизавета Константинова.
“Нашу технологию можно можно использовать для очистки воздуха в медицинских организациях, в бытовых помещениях и для обезвреживания вредных выбросов на предприятиях. В ее основе лежит взаимодействие диоксида титана и света солнечного спектра, которые разлагают токсины на воду и углекислый газ”, – сказала она.
Елизавета Константинова была одним из основных докладчиков на Международной конференции по преобразованию и запасанию солнечной энергии (International Conference on Photochemical Conversion and Storage of Solar Energy, IPS), которая прошла в Петербурге 25-29 июля. Форум впервые состоялся в России, принимающей стороной стал Санкт- Петербургский государственный университет.
Экологическая безопасность
По словам Константиновой, новая технология может быть использована при создании фильтров для очистки воздуха. “Само слово фильтр подразумевает накопление вредных веществ. У нас этого нет! Фильтр не забивается, вредные вещества разлагаются полностью до простых и безобидных – воды, основы жизни, и углекислого газа, который мы выдыхаем”, – отметила профессор.
Это происходит благодаря процессу фотокатализа, при котором катализатором является порошок диоксид титана с размером частиц около нанометра, а необходимым условием – воздействие солнечного света. “Нанообъекты, которые видно только в электронный микроскоп, имеют при этом огромную удельную поверхность: площадь поверхности наноматериалов на один грамм вещества достигает 700-800 кв м, и вся эта поверхность открыта для молекул из окружающей среды”, – сказала Константинова.
Ультрафиолет будет не нужен
Во время исследований ученые поставили перед собой цель уйти от использования ультрафиолетовых ламп, которые сейчас используются для обеззараживания помещений, например, в больницах. “Во-первых, ультрафиолет вреден для человека в больших количествах, во-вторых, этих лучей очень мало в естественном солнечном спектре и требуются специальные лампы, наполненные инертным газом с парами ртути. Это делает прибор дорогим и неудобным в применении: с одной стороны мы очищаем воздух, а с другой – рискуем его загрязнить не менее опасным веществом”, – рассказала собеседница агентства.
“Мы искали такой материал, который бы хорошо взаимодействовал с обычным солнечным светом или его заменителем – с простыми лампами накаливания”, – рассказала Елизавета Костантинова.
Нужные свойства обнаружились у диоксида титана. Ученым удалось изготовить и структурировать наноматериал в виде соединенных между собой шариков, что и обеспечило его большую удельную поверхность, которая обеспечивает скорость химических реакций по удалению из воздуха вредных молекул.
На очереди – приборы
Фундаментальное исследование процесса проведено, технология получения материала с нужными свойствами запатентована. Все это удалось сделать на грант Минобрнауки в размере 12 млн рублей.
“Я ученый, не инженер. Я, конечно, понимаю, что наша разработка может стать прибором, если поместить ее в нужный корпус. Промышленные фильтры могли бы выглядеть как камеры- насадки на трубы с выбросами предприятий”, – говорит профессор.
По расчетам Елизаветы Константиновой, промышленные фильтры могли бы применяться на 80% поверхности Земли, где достаточно солнечного света – от экваториальной зоны до средней полосы. “Было бы идеально дополнять реагентную камеру солнечной батареей, чтобы она могла накапливать солнечную энергию, и в результате прибор бы работал стабильно при любом уровне освещения”, – полагает профессор.
В помещениях, где солнечного света недостаточно, можно заменить его лампами накаливания. Все это сделает новый способ обеззараживания воздуха на порядок более дешевым, чем применяемые сейчас, и, значит, более массовым, уверена ученый.