Những công nghệ lọc không khí nào có thể giải quyết được COVID-19?

MỘT CHÚT TIA CỰC TÍM CŨ

Tia cực tím cũng xuất hiện trong nhiều máy lọc không khí thương mại, với lý do chính đáng. David J. Brenner, Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu Bức Xạ tại Trung tâm Y tế Irving thuộc Đại học Columbia, cho biết: “Chúng tôi đã biết rằng tia UV tiêu diệt vi khuẩn từ đầu thế kỷ 20, cho biết các phòng mổ trong bệnh viện phải được khử trùng bằng ánh sáng 254 nm, một phần của dải cực tím C (UVC).

UVC thường vô hiệu hóa vi-rút bằng cách kích hoạt phản ứng hóa học kết hợp các bazơ thymine liền kề trong DNA hoặc các bazơ uracil trong RNA. Những chất làm mờ này làm nhiễu bộ máy phân tử chịu trách nhiệm sao chép, tiêu diệt hiệu quả vi khuẩn và các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng UVC có hiệu quả cao trong việc tiêu diệt SARS-CoV-2 (ACS Photonics 2020, DOI: 10.1021 / acsphotonics.0c01245).

Nhược điểm là tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng 254 nm với liều lượng tương tự cũng có thể gây hại cho con người vì cùng một quá trình dimer hóa. Vì vậy, UVC phải được sử dụng một cách thận trọng. ASHRAE cho biết rằng đèn có thể được lắp đặt bên trong các ống dẫn HVAC hoặc lắp trong các không gian có người ở miễn là chúng cao hơn sàn ít nhất 2,1 m và chiếu sáng lên trên. Các nghiên cứu mô hình hóa đã gợi ý rằng đây có thể là một cách hiệu quả để giảm sự lây truyền COVID-19 trong các phòng thông gió kém (PeerJ 2020, DOI: 10.7717 / peerj.10196) và nghiên cứu trong phòng thí nghiệm cho thấy rằng ánh sáng có thể khử nhiễm hoàn toàn SARS-CoV-2 từ xuất hiện trong vài giây (Sci. Rep. 2020, DOI: 10.1038 / s41598-020-79600-8).

Vào tháng 7, Big Ass Fans ở Lexington, Kentucky, đã bắt đầu bán một phụ kiện tăng sáng UVC trị giá 500 đô la cho chiếc quạt trần Haiku trị giá 1.244 đô la của mình. Alex Risen, giám đốc quan hệ công chúng của công ty, cho biết tại Mỹ, rất nhiều hướng dẫn về các phương pháp lọc không khí ứng phó với COVID-19 đã tập trung vào hệ thống HVAC. “Nhưng rất nhiều khách hàng của chúng tôi có các cơ sở sản xuất, họ không có HVAC — họ phải làm gì?”

Hệ thống đã được thử nghiệm bởi Innovative Bioanalysis, một công ty dịch vụ phòng thí nghiệm có trụ sở tại Cypress, California, phát hiện ra rằng ánh sáng có thể làm giảm 99,999% lượng SARS-CoV-2 trong 1 m3 không khí trong 10–20 phút. Risen nói rằng khách hàng bao gồm Toyota, Đại học Carnegie Mellon và Vệ binh Quốc gia Hoa Kỳ.

Các CDC hỗ trợ việc sử dụng các chất sát trùng UVC chống SARS-CoV-2, nhưng tổ chức công nghiệp đang lo ngại rằng một số thiết bị có nguy cơ phơi nhiễm mọi người với ánh sáng. Một tuyên bố chung từ Hiệp hội các nhà sản xuất điện quốc gia và Hiệp hội chiếu sáng Hoa Kỳ nêu rõ: “Thị trường bán lẻ trực tuyến đang phát triển nhanh chóng với các thiết bị diệt khuẩn UVC dành cho người tiêu dùng cầm tay và di động, nhiều thiết bị trong số đó không sử dụng biện pháp ngăn chặn thích hợp hoặc các phương tiện bảo vệ tương đương khác”.

Một giải pháp có thể được tìm thấy xa hơn dọc theo quang phổ. Ánh sáng UVC xa, thường ở bước sóng 222 nm, được hấp thụ rất nhanh bởi protein và chất lỏng. Brenner cho biết: “Điều đó có nghĩa là ánh sáng UVC ở xa không thể xuyên qua lớp tế bào chết trên bề mặt da hoặc lớp nước mắt trên bề mặt mắt, vì vậy nó không thể tiếp cận các tế bào sống. Một thử nghiệm lâm sàng gần đây cho thấy con người tiếp xúc với vụ nổ 2 phút của tia UVC 222 nm ở 500 mJ / cm2 — gấp hơn 100 lần giới hạn tiếp xúc quy định hiện tại trong 1 giờ — không bị tổn thương da (PLOS One 2020, DOI: 10.1371 /journal.pone.0235948).

Tuy nhiên, vi-rút trong các giọt sol khí cực nhỏ rất dễ bị UVC ở xa. Năm ngoái, Brenner và các đồng nghiệp của ông đã phát hiện ra rằng tia cực tím 222 nm tốt ngang với tia cực tím 254 nm trong việc tiêu diệt hai loại coronavirus phổ biến và tính toán rằng ánh sáng UVC xa ở giới hạn tiếp xúc quy định đối với con người sẽ tiêu diệt 95% vi-rút tiếp xúc trong 11 phút (Sci. Rep. 2020, DOI: 10.1038 / s41598-020-67211-2). Brenner gợi ý rằng đèn UVC ở xa có thể được gắn trên trần của các phòng có người ở và hoạt động liên tục để khử trùng không khí.

CÂU HỎI ION

Một số hệ thống lọc không khí dựa trên một quá trình gọi là ion hóa lưỡng cực, trong đó các điện cực cao áp tạo ra một luồng ion dương và âm từ các phân tử trong không khí, chẳng hạn như oxy và nước. Một số nhà sản xuất cho rằng các ion này gắn vào các hạt vi-rút trong không khí và làm chúng bị đè nặng cho đến khi rơi xuống bề mặt; những người khác cho rằng các ion phản ứng với các protein bề mặt của vi-rút, ngăn không cho nó lây nhiễm sang các tế bào.

Shaughnessy chỉ ra rằng việc kéo SARS-CoV-2 ra ngoài không trung có lẽ chỉ là một giải pháp tạm thời. Ông nói: “Càng tìm hiểu nhiều về COVID-19, chúng tôi càng xem xét tác động của việc kích hoạt lại các hạt vi-rút đã định cư trở lại không khí. Trong khi đó, CDC nói rằng mặc dù công nghệ ion hóa lưỡng cực đã tồn tại trong nhiều thập kỷ, nhưng nó “có ít hồ sơ được ghi chép hơn liên quan đến việc làm sạch / khử trùng lượng không khí chuyển động lớn và nhanh trong các hệ thống HVAC”.

Tuy nhiên, năm qua các sách trắng đã ủng hộ quá trình ion hóa lưỡng cực chống lại SARS-CoV-2, thường được sản xuất cho các nhà sản xuất bởi các tổ chức nghiên cứu hợp đồng hoặc phòng thí nghiệm học thuật. Ví dụ, công ty điện tử Sharp đã thử nghiệm công nghệ lọc không khí Plasmacluster của các nhà nghiên cứu tại Đại học Nagasaki và Đại học Shimane ở Nhật Bản. Các nhà nghiên cứu khẳng định rằng các proton và anion superoxide (O2  ) được tạo ra bởi thiết bị này đã làm giảm 91% nồng độ của SARS-CoV-2 dạng khí dung hay sol khí đi qua buồng thử nghiệm sau 30 giây tiếp xúc.

Hiện tại, ASHRAE nói rằng “các nghiên cứu được đánh giá chặt chẽ về mặt khoa học, có tính thuyết phục hiện không tồn tại về công nghệ mới nổi này” và cảnh báo rằng một số hệ thống có thể tạo ra ôzôn, một chất gây kích ứng có thể làm trầm trọng thêm bệnh hô hấp và giảm chức năng phổi. Shaughnessy nói: “Đừng để bất kỳ ai nói với bạn rằng một lượng nhỏ ôzôn là một lượng ôzôn tốt. “Bất kỳ sự gia tăng nào, thậm chí lên đến 10 ppb, đã được chứng minh là có tác động đến tỷ lệ mắc bệnh.”

Xem tiếp ở trang sau…

Đăng ký Bản tin
BÀI ĐĂNG MỚI

Đăng ký danh sách gửi thư của chúng tôi và nhận những nội dung thú vị và cập nhật vào hộp thư đến email của bạn.

Cảm ơn bạn đã đăng ký.

Đã xảy ra lỗi.

Share: