Die Luftreinigung setzt ein und warum sie mehr Schaden anrichten kann als gut

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Ich fand mich vor kurzem in der surrealen Welt der Consumer Electronics Show in Las Vegas und diskutierte die nächste Generation von Verschmutzungssensoren, die Sie eines Tages in Ihrem Telefon finden könnten. Die Exponate, die ich sah, legten nahe, dass die nächste große Sache in der Heimtechnologie alles von intelligenten Katzenstreu bis zu internetfähigen Teekannen sein könnte, wobei alles durch geheimnisvolles maschinelles Lernen und die unergründliche Blockchain angetrieben wurde.

Dass Luftqualität und Luftreinigung in der Welt der Konsumgüter inzwischen eine große Rolle spielen, konnte sich nicht entziehen. Die meisten großen Hersteller von Haushaltsgeräten verfügen über eine Reihe von Produkten. Es gibt auch viele Start-ups, die neue Varianten anbieten - darunter auch Reinigungsroboter schlendern Sie zu Ihnen nach Hause und bizarre, biologisch inspirierte Geräte blase Luft über die Blätter von armen ahnungslosen Zimmerpflanzen.

Wenn Sie in Europa leben, kann es leicht sein, diese Geräte als technische Spielereien abzulehnen, die sich vielleicht nie durchsetzen, aber das würde die sich immer weiter ausbreitende Nutzerbasis für die Luftfiltration von zu Hause, die bereits in Asien und darüber hinaus existiert, falsch einschätzen. Diese Geräte stehen zum Verkauf, weil die Leute sie wollen, und der Markt könnte mehr wert sein US $ 30 Milliarden pro Jahr von 2023.

In gewisser Hinsicht ist die Luftreinigung in Innenräumen eine individuell befähigende Technologie. In einem gut verschlossenen Haushalt machen Filtrationsreiniger eindeutig einen Unterschied und können spürbar sein Veteran Konzentrationen von winzigen schädlichen Partikeln, insbesondere wenn sich das Heim im Freien in einer Umgebung mit starker Verschmutzung befindet, wie im Zentrum von Peking oder Delhi.

Die Beweise für die Entfernung schädlicher Gase in Innenräumen, einschließlich flüchtige organische Verbindungen von Farben und Klebstoffen ist skizzenhafter. Bei einigen Systemen bleiben die Gase an einem Filter auf Kohle-Basis haften, es gibt jedoch wenig unabhängige Daten, aus denen hervorgeht, dass diese tatsächlich funktionieren. In anderen Reinigertypen wird UV-Strahlung verwendet, um eine chemische Reaktion zu beschleunigen, die diese Gase in Kohlendioxid und Wasser umwandelt. Die Hersteller haben jedoch noch keine Daten veröffentlicht, aus denen hervorgeht, dass dieser Prozess nicht dazu führt, dass relativ harmlose Verbindungen in schädlichere Substanzen umgewandelt werden.

Demonstratoren für die Luftfilterung im Freien haben sich bisher einfach als unwirksam erwiesen Die Atmosphäre ist so groß relativ zur Größe des Filtersystems. Im Innenbereich verschiebt sich jedoch das Gleichgewicht. Häuser haben ein inneres Volumen von Hunderten bis vielleicht mehreren Tausend Kubikmetern, und einfach aufgrund von Zugluft und Undichtigkeiten wird die Raumluft einmal pro Stunde gegen Außenluft ausgetauscht. Das ist immer noch viel Kubikmeter Luft zum Reinigen, aber die Mathematik beginnt sich zu stauen.

Luftfiltration hat in smoggy Städten wie Delhi eine größere Wirkung. travelwild / shutterstock

Die Filtrationskosten sind jedoch möglicherweise höher, als sie zuerst erscheinen. Die meisten Luftreiniger verwenden Zellulose- oder Polymermembranen, die etwa jeden Monat ausgetauscht werden, häufig im Rahmen eines regulären Servicevertrags. Die Luft wird mit Ventilatoren und Pumpen, die Energie verbrauchen, durch die Filter geschoben, je nach Größe des Luftreinigers und zu Hause zwischen 100 Watt (entspricht einer hellen Glühbirne) und 1000 Watt (Mikrowelle).

Eine schlechte Luftqualität in diesem Sinne wirkt sich dann auf das Klima aus, indem der Energiebedarf in der Wohnung und in der Stadt erhöht wird. Dies erhöht natürlich die Stromrechnung des Benutzers. Der Energiebedarf der Luftfiltration ist nicht so groß wie bei der Luftkühlung, würde aber möglicherweise 365-Tage pro Jahr ausüben, nicht nur in den Sommermonaten. Wenn Sie Millionen von Haushalten 500-Watt mit kontinuierlicher Nachfrage hinzufügen, wird dies zu einer großen Sache.

Chemikalien konzentrieren

Dann ist da der Elefant im Raum. Was passiert mit all diesen Millionen von Mikrofaserpartikeln oder mit Aktivkohle gefüllten Fallen? Ich habe diese Frage mehr als 20-Zeiten in Las Vegas gestellt und die Antwort war immer die gleiche - Sie steckten sie in den Papierkorb.

Sollten wir uns interessieren Möglicherweise ja. Filter im Haushalt, die Partikel sammeln, konzentrieren einige unangenehme giftige Chemikalien, die aus der Luft gewonnen werden - Schwermetalle durch Bremsverschleiß, polyzyklische aromatische Verbindungen aus Holz- und Kohlefeuer, Nitrosamine aus Zigarettenrauch. Ein Filter kann am Ende Milligramm (und vielleicht noch mehr) einzelner Chemikalien enthalten, die anfangs in sehr verdünnten Konzentrationen in der Luft gefunden wurden und deren vorheriges Schicksal wahrscheinlich war, sich als sehr dünne Schicht über großen Landflächen abzuscheiden.

Wenn hunderte Millionen Filter aus Millionen von Häusern in den gleichen wenigen Deponien der Stadt deponiert werden, verdoppeln wir den Konzentrationsprozess. Wechseln wir einfach ein Problem aus der Luft in ein Problem der gleichen Chemikalien, die jetzt in den Boden und in das Wasser ausgelaugt werden? Es ist unklar, wie viel darüber nachgedacht wurde oder welche Folgen der Energiebedarf haben sollte, wenn Hunderte von Millionen Menschen zu Hause anfangen, ihre eigene Luft zu reinigen. (Für einen Moment positiver denken: Vielleicht würden diese Millionen Abfallfilter jemandem die Möglichkeit bieten, die gesammelten Spurenmetalle abzubauen?)

Es gibt einige offensichtliche Schlussfolgerungen, die auffällig sind, dass in jeder Krise eine finanzielle Chance für jemanden besteht. Diese spezielle Lösung ist jedoch mit Kosten verbunden, die wir noch nicht genau quantifiziert haben. Luftfiltration erhöht die Stromnachfrage auf jeden Fall, sie benötigt Rohstoffe und Ressourcen, um zu bauen, zu warten und zu unterstützen. Dies führt möglicherweise zu Problemen bei der Entsorgung von Chemikalien, die wir noch nicht untersucht haben. Es bekräftigt jedoch das ausgetretene wissenschaftliche Prinzip, dass es immer effizienter ist, die Umweltverschmutzung an der Quelle zu stoppen, als danach zu säubern.Das Gespräch

Über den Autor

Alastair Lewis, Wissenschaftlicher Direktor am National Center for Atmospheric Science, University of York

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

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