Российские ученые открыли экологически безопасный способ очистки воздуха

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 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.

Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.