Bezpečnou čističku vzduchu bez UV záření navrhli čeští vědci

Na filtračním materiálu, který je možno sterilizovat elektrickým proudem a opakovaně používat, stojí nový koncept čističky vzduchu. Inovativní řešení, na jehož vývoji v uplynulém roce pracoval tým doc. Lukáše Vojtěcha a Ing. Marka Nerudy z Fakulty elektrotechnické (FEL) ČVUT v Praze, má všechny předpoklady stát se účinným prostředkem kolektivní ochrany proti virům, jako je COVID-19. Lze ho totiž nasadit i v systémech klimatizací nebo ventilací budov či prostředcích osobní a hromadné dopravy, včetně automobilů, lodí či letadel.

Nové řešení od výzkumníků z katedry telekomunikační techniky FEL ČVUT je unikátní v tom, že se obejde bez UV zářičů, které tvoří základ stávajících komerčních řešení. Čističky vzduchu s UV filtry jsou sice účinné a osvědčené, zároveň ale představují v případě nesprávné aplikace a servisu nebezpečí pro živé organizmy. 

Nový koncept čističky vzduchu využívá originálního, k patentové ochraně přihlášeného know how, které tým doc. Vojtěcha a Ing. Nerudy získal během jarních měsíců loňského roku. V rekordním čase tehdy v týmu na Fakultě elektrotechnické ČVUT navrhli a otestovali prototyp kompozitního materiálu tvořeného uhlíkovou textilií, nanotextiliemi a elektrodovým systémem. Konstrukce materiálu umožňuje při sterilizaci elektrickým proudem o nízkém napětí 12 V dosahovat podle potřeby teploty 100 °C, která během 15 minut spolehlivě eliminuje vir COVID-19. 

„Vedle filtrační vložky určené k individuální ochraně dýchacích cest v podobě roušek či polomasek sterilizovatelných elektrickým proudem jsme paralelně rozvíjeli koncept filtru, který by šlo využít při kolektivní ochraně proti virům. Výsledkem je koncept čističky vzduchu, jejíž základ tvoří filtrační nanotextilie umístěná na vhodném filtračním substrátu, doplněném o elektricky vyhřívanou strukturu. Připojením elektrického napětí začne materiálem procházet elektrický proud a materiál se díky vhodně navržené hodnotě elektrické vodivosti ohřeje na potřebnou teplotu sterilizace,“ vysvětluje doc. Lukáš Vojtěch z katedry telekomunikační techniky Fakulty elektrotechnické ČVUT. 

„Potenciál inovativní čističky vzduchu je vyšší než u prostředků individuální ochrany. Větší zájem je o průmyslové aplikace, a to je směr, kterému se v našem výzkumu aktuálně věnujeme,“ dodává doc. Lukáš Vojtěch, který se společně s Ing. Markem Nerudou a dalšími kolegy v týmu dlouhodobě zabývá výzkumem a vývojem elektricky vodivých textilních materiálů. Podle dostupných informací není známo, že by podobný koncept byl vyvíjen na některém ze světových pracovišť. Čistička vzduchu z pracoviště FEL ČVUT tak má naději stát se alternativní technologií ke stávajícím dominantním zařízením na bází UV záření.

Důležitým úkolem výzkumníků je především snížení tlakové ztráty filtru, tedy snížení odporu filtru vůči procházejícímu toku vzduchu na takovou úroveň, která umožní jeho nasazení v klimatizacích pro průmyslové a domácí aplikace. Mezi zajímavé segmenty trhu patří mimo jiné výtahy, prostředky osobní či hromadné dopravy, a to včetně lodní či letecké. Další významný segment pro uplatnění čističky vzduchu představují výkonné vzduchotechnické systémy ve zdravotnických zařízeních, kinech, nákupních centrech či ve společenských sálech, tedy obecně interiéry, které představují hrozbu z hlediska šíření virů.

Koncept výkonného filtru je přihlášen k patentové ochraně a současně ve spolupráci s průmyslovým partnerem prochází testováním v nezávislé zahraniční laboratoři, které má potvrdit jeho aplikaci ve vybraném průmyslovém segmentu. Výzkum je součástí aktivit projektu ČVUT ProoFOND, podpořeného TAČR v rámci programu 1. veřejné soutěže Programu GAMA2, podprogram 1.