Statisk elektricitet kan minska spridning av luftföroreningar via ventilation

Forskningsprojektet ”Tribofilter” beviljades nyligen nära fyra miljoner kronor av det statliga forskningsrådet Formas.

– Covid19-pandemin visade tydligt hur viktigt det är att på olika sätt bidra till att minska spridningen av luftburna virus. Förutom virus så finns det också många andra sorters luftföroreningar som är skadliga för hälsan när partiklar andas in. Genom att forska kring hur vi kan använda statisk elektricitet för att skapa effektivare cellulosabaserade luftfilter så vill vi designa ett effektivare luftfiltersystem som kan användas i inomhusventilation och därmed bidra till ren luft för alla, säger Alireza Eivazi projektledare och forskare i teknisk yt- och kolloidkemi.

Att skador och sjukdomar uppstår till följd av att människor andas in partiklar som är skadliga för hälsan är ett välkänt fenomen och årligen beräknas omkring sju miljoner människor runtom i världen dö till följd av olika skador och sjukdomar orsakade av luftföroreningar. Det kan till exempel handla om utsläpp från förbränningsmotorer, vägdamm och fabriker.

– I inomhusmiljöer används därför ventilation med särskilda luftfilter för att rena luften, men de konventionella luftfilter som används idag är tillverkade av fossilbaserade, syntetiska material med begränsad reningsförmåga. För att förbättre effektiviteten så måste  de vara mycket täta för att förhindra spridning och har ofta dåligt luftgenomflöde, vilket gör att luftreningen inte blir särskilt energieffektiv, säger Alireza Eivazi.

Forskargruppen på Mittuniversitetet föreslår i stället ett helt nytt koncept med cellulosabaserade luftfilter med hög partikelretention och lågt tryckfall baserat på den så kallade triboelektriska effekten.

– Om vi använder statisk elektricitet kommer partiklarna att dras till den uppladdade ytan och därmed fastna i filtermaterialet, vilket i sin tur gör att vi kan ha luftfilter som släpper igenom mer luft. Sammantaget bör effekten leda till bättre rening och minskad energianvändning samtidigt som spridningen av skadliga partiklar minskar, säger Christina Dahlström som är docent i forskargruppen.

– Vi arbetar med flera olika spår där vi nyttjar den triboelektriska effekten och cellulosabaserat material. Det fiffiga är att det går att designa filter som blir självuppladdande om olika lager av materialet tillåts komma i kontakt med varandra genom vibrationer som uppstår av själva luftflödet. Användning av förnybar cellulosa, i stället för fossilbaserat material, ligger också helt i linje med flera mål i FN:s agenda för en hållbar utveckling, säger Magnus Norgren, professor i kemiteknik.

Kontaktperson:
Alireza Eivazi, projektledare och forskare i teknisk yt- och kolloidkemi vid Mittuniversitetet, 010-142 83 70, alireza.eivazi@miun.se