Κατανόηση του φιλτραρίσματος αέρα HEPA

Αν και το φιλτράρισμα αέρα HEPA χρησιμοποιείται από τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο, το ενδιαφέρον και η ζήτηση για φίλτρα αέρα HEPA έχει αυξηθεί σημαντικά τους τελευταίους μήνες ως αποτέλεσμα του κορωνοϊού. Για να κατανοήσουμε τι είναι το φιλτράρισμα αέρα HEPA, πώς λειτουργεί και πώς μπορεί να βοηθήσει στην πρόληψη της εξάπλωσης του COVID-19, μιλήσαμε με τον Thomas Nagl, ιδιοκτήτη της Filcom Umwelttechnologie, μια κορυφαία εταιρεία φιλτραρίσματος αέρα στην Αυστρία.

Τι είναι το φιλτράρισμα αέρα HEPA;

Το HEPA είναι ένα αρκτικόλεξο για τη διακοπή σωματιδίων υψηλής απόδοσης ή φιλτράρισμα αέρα. «Σημαίνει ότι, για να πληροί το πρότυπο HEPA, ένα φίλτρο πρέπει να επιτύχει μια καθορισμένη απόδοση», εξηγεί ο Nagl. «Όταν μιλάμε για αποτελεσματικότητα, μιλάμε συνήθως για βαθμό HEPA H13 ή H14».

Τα H13-H14 HEPA βρίσκονται εντός της υψηλότερης βαθμίδας φιλτραρίσματος αέρα HEPA και θεωρούνται ιατρικής ποιότητας. «Ένας βαθμός HEPA H13 μπορεί να αφαιρέσει το 99,95% όλων των σωματιδίων στον αέρα με διάμετρο 0,2 microns, ενώ ένας βαθμός HEPA H14 αφαιρεί το 99,995%,» λέει ο Nagl.

«Το 0,2 micron είναι το πιο δύσκολο μέγεθος ενός σωματιδίου να συλληφθεί», εξηγεί ο Nagl. «Είναι γνωστό ως το πιο διεισδυτικό μέγεθος σωματιδίων (MPPS).» Επομένως, το εκφρασμένο ποσοστό είναι η απόδοση του φίλτρου στη χειρότερη περίπτωση και τα σωματίδια που είναι μεγαλύτερα ή μικρότερα από 0,2 μικρά παγιδεύονται με ακόμη υψηλότερη απόδοση.

Σημείωση: Οι αξιολογήσεις H της Ευρώπης δεν πρέπει να συγχέονται με τις αξιολογήσεις MERV των ΗΠΑ. Τα HEPA H13 και H14 στην Ευρώπη είναι περίπου ισοδύναμα με ένα MERV 17 ή 18 στις Ηνωμένες Πολιτείες.

Από τι είναι κατασκευασμένα τα φίλτρα HEPA και πώς λειτουργούν;

Τα περισσότερα φίλτρα HEPA είναι κατασκευασμένα από συμπλεγμένες ίνες γυαλιού που δημιουργούν έναν ινώδη ιστό. «Ωστόσο, οι πρόσφατες εξελίξεις στη διήθηση HEPA περιλαμβάνουν τη χρήση συνθετικών υλικών με μεμβράνη», προσθέτει ο Nagl.

Τα φίλτρα HEPA συλλαμβάνουν και αφαιρούν σωματίδια μέσω της βασικής διαδικασίας τάνυσης και άμεσης πρόσκρουσης, αλλά και μέσω πιο περίπλοκων μηχανισμών γνωστών ως παρεμπόδιση και διάχυση, οι οποίοι έχουν σχεδιαστεί για να συλλαμβάνουν μεγαλύτερο ποσοστό σωματιδίων.

Ποια σωματίδια μπορεί να αφαιρέσει ένα φίλτρο HEPA από το ρεύμα αέρα;

Το πρότυπο HEPA παγιδεύει πολύ μικρά σωματίδια, συμπεριλαμβανομένων αυτών που είναι αόρατα στο ανθρώπινο μάτι, αλλά επιβλαβή για την υγεία μας, όπως ιούς και βακτήρια. Δεδομένου ότι το δίκτυο ινών σε ένα φίλτρο HEPA ιατρικής ποιότητας είναι εξαιρετικά πυκνό, μπορούν να παγιδεύσουν τα μικρότερα σωματίδια με τον υψηλότερο ρυθμό και είναι πιο αποτελεσματικά στην απομάκρυνση των επιβλαβών τοξινών από το περιβάλλον.

Για προοπτική, μια ανθρώπινη τρίχα έχει διάμετρο από 80 έως 100 μικρά. Η γύρη είναι 100-300 μικρά. Οι ιοί ποικίλλουν μεταξύ >0,1 και 0,5 microns. Ωστόσο, είναι σημαντικό να θυμάστε ότι, παρόλο που το H13 HEPA θεωρείται 99,95% αποτελεσματικό στην αφαίρεση σωματιδίων στον αέρα μεγέθους 0,2 microns, αυτή είναι η αποτελεσματικότητα στη χειρότερη περίπτωση. Μπορεί ακόμα να αφαιρέσει σωματίδια που είναι μικρότερα και μεγαλύτερα. Στην πραγματικότητα, η διαδικασία της διάχυσης είναι πολύ αποτελεσματική για την αφαίρεση σωματιδίων κάτω των 0,2 μικρομέτρων, όπως ο κορωνοϊός.

Ο Nagl είναι επίσης γρήγορος να διευκρινίσει ότι οι ιοί δεν ζουν μόνοι τους. Χρειάζονται οικοδεσπότη. «Οι ιοί συχνά προσκολλώνται σε λεπτά σωματίδια σκόνης, επομένως μεγαλύτερα σωματίδια στον αέρα μπορεί να έχουν ιούς και πάνω τους. Με ένα φίλτρο HEPA κατά 99,95%, καταγράφετε όλα αυτά.»

Πού χρησιμοποιούνται τα φίλτρα HEPA H13-H14;

Όπως θα περίμενε κανείς, τα φίλτρα HEPA ιατρικής ποιότητας χρησιμοποιούνται σε νοσοκομεία, χειρουργεία και φαρμακευτική παραγωγή. «Χρησιμοποιούνται επίσης σε δωμάτια υψηλής ποιότητας και ηλεκτρονικά δωμάτια ελέγχου, όπου χρειάζεστε πραγματικά καθαρό αέρα. Για παράδειγμα, στην παραγωγή οθονών LCD», προσθέτει ο Nagl.

Μπορεί μια υπάρχουσα μονάδα HVAC να αναβαθμιστεί σε HEPA;

"Είναι δυνατό, αλλά θα μπορούσε να είναι δύσκολο να τοποθετηθεί εκ των υστέρων ένα φίλτρο HEPA σε ένα υπάρχον σύστημα HVAC λόγω της υψηλότερης πίεσης που έχει το στοιχείο φίλτρου", λέει ο Nagl. Σε αυτήν την περίπτωση, η Nagl συνιστά την εγκατάσταση μιας μονάδας ανακυκλοφορίας αέρα για την ανακυκλοφορία του αέρα μέσα με ένα φίλτρο HEPA H13 ή H14.

Κατανόηση του φιλτραρίσματος αέρα HEPA

Αν και το φιλτράρισμα αέρα HEPA χρησιμοποιείται από τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο, το ενδιαφέρον και η ζήτηση για φίλτρα αέρα HEPA έχει αυξηθεί σημαντικά τους τελευταίους μήνες ως αποτέλεσμα του κορωνοϊού. Για να κατανοήσουμε τι είναι το φιλτράρισμα αέρα HEPA, πώς λειτουργεί και πώς μπορεί να βοηθήσει στην πρόληψη της εξάπλωσης του COVID-19, μιλήσαμε με τον Thomas Nagl, ιδιοκτήτη της Filcom Umwelttechnologie, μια κορυφαία εταιρεία φιλτραρίσματος αέρα στην Αυστρία.

Τι είναι το φιλτράρισμα αέρα HEPA;

Το HEPA είναι ένα αρκτικόλεξο για τη διακοπή σωματιδίων υψηλής απόδοσης ή φιλτράρισμα αέρα. «Σημαίνει ότι, για να πληροί το πρότυπο HEPA, ένα φίλτρο πρέπει να επιτύχει μια καθορισμένη απόδοση», εξηγεί ο Nagl. «Όταν μιλάμε για αποτελεσματικότητα, μιλάμε συνήθως για βαθμό HEPA H13 ή H14».

Τα H13-H14 HEPA βρίσκονται εντός της υψηλότερης βαθμίδας φιλτραρίσματος αέρα HEPA και θεωρούνται ιατρικής ποιότητας. «Ένας βαθμός HEPA H13 μπορεί να αφαιρέσει το 99,95% όλων των σωματιδίων στον αέρα με διάμετρο 0,2 microns, ενώ ένας βαθμός HEPA H14 αφαιρεί το 99,995%,» λέει ο Nagl.

«Το 0,2 micron είναι το πιο δύσκολο μέγεθος ενός σωματιδίου να συλληφθεί», εξηγεί ο Nagl. «Είναι γνωστό ως το πιο διεισδυτικό μέγεθος σωματιδίων (MPPS).» Επομένως, το εκφρασμένο ποσοστό είναι η απόδοση του φίλτρου στη χειρότερη περίπτωση και τα σωματίδια που είναι μεγαλύτερα ή μικρότερα από 0,2 μικρά παγιδεύονται με ακόμη υψηλότερη απόδοση.

Σημείωση: Οι αξιολογήσεις H της Ευρώπης δεν πρέπει να συγχέονται με τις αξιολογήσεις MERV των ΗΠΑ. Τα HEPA H13 και H14 στην Ευρώπη είναι περίπου ισοδύναμα με ένα MERV 17 ή 18 στις Ηνωμένες Πολιτείες.

Από τι είναι κατασκευασμένα τα φίλτρα HEPA και πώς λειτουργούν;

Τα περισσότερα φίλτρα HEPA είναι κατασκευασμένα από συμπλεγμένες ίνες γυαλιού που δημιουργούν έναν ινώδη ιστό. «Ωστόσο, οι πρόσφατες εξελίξεις στη διήθηση HEPA περιλαμβάνουν τη χρήση συνθετικών υλικών με μεμβράνη», προσθέτει ο Nagl.

Τα φίλτρα HEPA συλλαμβάνουν και αφαιρούν σωματίδια μέσω της βασικής διαδικασίας τάνυσης και άμεσης πρόσκρουσης, αλλά και μέσω πιο περίπλοκων μηχανισμών γνωστών ως παρεμπόδιση και διάχυση, οι οποίοι έχουν σχεδιαστεί για να συλλαμβάνουν μεγαλύτερο ποσοστό σωματιδίων.

Ποια σωματίδια μπορεί να αφαιρέσει ένα φίλτρο HEPA από το ρεύμα αέρα;

Το πρότυπο HEPA παγιδεύει πολύ μικρά σωματίδια, συμπεριλαμβανομένων αυτών που είναι αόρατα στο ανθρώπινο μάτι, αλλά επιβλαβή για την υγεία μας, όπως ιούς και βακτήρια. Δεδομένου ότι το δίκτυο ινών σε ένα φίλτρο HEPA ιατρικής ποιότητας είναι εξαιρετικά πυκνό, μπορούν να παγιδεύσουν τα μικρότερα σωματίδια με τον υψηλότερο ρυθμό και είναι πιο αποτελεσματικά στην απομάκρυνση των επιβλαβών τοξινών από το περιβάλλον.

Για προοπτική, μια ανθρώπινη τρίχα έχει διάμετρο από 80 έως 100 μικρά. Η γύρη είναι 100-300 μικρά. Οι ιοί ποικίλλουν μεταξύ >0,1 και 0,5 microns. Ωστόσο, είναι σημαντικό να θυμάστε ότι, παρόλο που το H13 HEPA θεωρείται 99,95% αποτελεσματικό στην αφαίρεση σωματιδίων στον αέρα μεγέθους 0,2 microns, αυτή είναι η αποτελεσματικότητα στη χειρότερη περίπτωση. Μπορεί ακόμα να αφαιρέσει σωματίδια που είναι μικρότερα και μεγαλύτερα. Στην πραγματικότητα, η διαδικασία της διάχυσης είναι πολύ αποτελεσματική για την αφαίρεση σωματιδίων κάτω των 0,2 μικρομέτρων, όπως ο κορωνοϊός.

Ο Nagl είναι επίσης γρήγορος να διευκρινίσει ότι οι ιοί δεν ζουν μόνοι τους. Χρειάζονται οικοδεσπότη. «Οι ιοί συχνά προσκολλώνται σε λεπτά σωματίδια σκόνης, επομένως μεγαλύτερα σωματίδια στον αέρα μπορεί να έχουν ιούς και πάνω τους. Με ένα φίλτρο HEPA κατά 99,95%, καταγράφετε όλα αυτά.»

Πού χρησιμοποιούνται τα φίλτρα HEPA H13-H14;

Όπως θα περίμενε κανείς, τα φίλτρα HEPA ιατρικής ποιότητας χρησιμοποιούνται σε νοσοκομεία, χειρουργεία και φαρμακευτική παραγωγή. «Χρησιμοποιούνται επίσης σε δωμάτια υψηλής ποιότητας και ηλεκτρονικά δωμάτια ελέγχου, όπου χρειάζεστε πραγματικά καθαρό αέρα. Για παράδειγμα, στην παραγωγή οθονών LCD», προσθέτει ο Nagl.

Μπορεί μια υπάρχουσα μονάδα HVAC να αναβαθμιστεί σε HEPA;

"Είναι δυνατό, αλλά θα μπορούσε να είναι δύσκολο να τοποθετηθεί εκ των υστέρων ένα φίλτρο HEPA σε ένα υπάρχον σύστημα HVAC λόγω της υψηλότερης πίεσης που έχει το στοιχείο φίλτρου", λέει ο Nagl. Σε αυτήν την περίπτωση, η Nagl συνιστά την εγκατάσταση μιας μονάδας ανακυκλοφορίας αέρα για την ανακυκλοφορία του αέρα μέσα με ένα φίλτρο HEPA H13 ή H14.