...
Optihus AB
Sök
Optihus AB
Sök
Stäng denna sökruta.

Fotokatalys för luftrening ger riktigt bra resultat

Så fungerar fotokatalys för luftrening

Fotokatalys är en process som utnyttjar ljusenergi för att driva kemiska reaktioner vi har nytta av. Tekniken har revolutionerat flera industrier och har visat sig vara en effektiv metod för att rena luft och vatten. I denna artikel går vi grundläggande igenom fotokatalys, främst inriktat på luftrening med UVC-ljus och katalysator av titandioxid. 

Innehållsförteckning

Introduktion till fotokatalys

Fotokatalys är en process där ett material, vanligtvis en halvledare, interagerar med ljusenergi för att initiera en kemisk reaktion. Detta sker genom att materialet absorberar fotoner från ljuset och frigör elektroner och hål, vilket leder till en en slags kemisk reaktion.

Fotokatalys kan användas för att bryta ner föroreningar i luft och vatten, för att producera vätgas från vatten och för att generera elektricitet från solenergi. Detta gör det till en viktig teknik för att minska miljöpåverkan och främja hållbar utveckling.

Tidiga upptäckter och pionjärer inom fotokatalys

Fotokatalys har som vetenskaplig disciplin sina rötter i tidigare upptäckter inom fotokemi och elektrokemi. År 1887 upptäckte Heinrich Hertz att metaller kunde avge elektroner när de utsattes för ljus, en upptäckt som senare skulle leda till utvecklingen av fotoelektrisk effekt och solceller.

Under 1900-talets början utforskade flera forskare de elektrokemiska egenskaperna hos halvledare. År 1912 upptäckte Charles Fritts att en tunn film av selen kunde användas för att konvertera ljus till elektricitet, vilket var en tidig form av solceller.

Under 1970-talet upptäckte Akira Fujishima och Kenichi Honda vid Tokyos universitet den fotokatalytiska egenskapen hos ämnet titandioxid -TiO2. Deras upptäckt skulle leda till en explosion av forskning inom området och till att fotokatalys blev en viktig teknik för luftrening och vattenrening.

Viktiga händelser i fotokatalysens historia

Efter upptäckten av fotokatalysens potential har det gjorts flera viktiga framsteg inom området.

I slutet av 1980-talet introducerade NASA i samarbete med USA:s armé fotokatalytiska luftrenare vilka kom till användning i rymdfarkoster och ute i fält för att rena luften från kemiska stridsmedel. 

I början av 2000-talet kommersialiserades fotokatalysatorer som kunde bryta ner föroreningar i luft och vatten. Dessa fotokatalysatorer var baserade på nanopartiklar av titandioxid – TiO2. Optihus grundare har varit med inom området sedan 2005.

Forskning fortsätter för att ytterligare förfina och anpassa fotokatalytisk effekt för olika applikationer, bl.a. för att förbättra energiutvinningen från solpaneler.

Hur fungerar vetenskapen bakom fotokatalytisk verkan?

Fotokatalys är en process där en katalysator aktiveras av ljus och därmed ökar hastigheten på en kemisk reaktion. Katalysatorn fungerar genom att fånga in ljusenergi och använda energin för att bryta bindningarna i de reaktanter som deltar i reaktionen. När bindningarna har brutits kan de omorganiseras på ett sätt som gör att produkterna bildas mycket snabbare än de skulle ha gjort utan katalysatorn.

Fotokatalys är en speciell typ av katalysator där ljusenergi används för att aktivera katalysatorn. Detta kan göras med hjälp av olika typer av ljus, men vanligtvis använder man UVC-ljus. UVC-ljus är viktigt eftersom det har tillräckligt mycket energi för att bryta bindningarna i vattenmolekyler och i föroreningar som finns i luft och vatten.

Vilken roll har UVC för luftreningen?

UVC-ljus är den mest energirika typen av UV-ljus och används ofta i fotokatalys för luftrening. Detta beror på att UVC-ljus har tillräckligt mycket energi för att bryta bindningarna i vattenmolekyler och i föroreningar som finns i luft och vatten. När bindningarna har brutits kan de omorganiseras på ett sätt som gör att de luftrenande substanserna bildas mycket snabbare än de skulle ha gjort utan katalysatorn.

I den fotokatalytiska luftreningsprocessen bildas synergiskt verkande oxidativa ämnen:

  • Negativa joner också kallade superoxiderande joner
  • Väteperoxid
  • Hydroxylradikaler
  • Rent syre

UVC-ljus kan ensamt användas för att rena luft och vatten genom att bryta ner vissa föroreningar och skadliga ämnen. Den luftrenande effekten ökar väsentligen när UVC-ljuset används för att aktivera fotokatalys. Detta är sammantaget en mycket användbar teknik eftersom den kan användas för att rena dricksvatten och för att minska luftföroreningarna i hus, bostäder samt i föroreningstyngd stadsmiljö.

UVC-ljus kan också användas för att producera energi från solen genom att använda solenergi för att bryta ner vattenmolekyler och därmed producera bränsle i form av vätgas.

Fotokatalys i luftrenare

Fotokatalys används alltmer för att rena luften från skadliga föroreningar. Fotokatalytiska luftrenare är särskilt effektiva för att ta bort potentiellt skadliga ämnen såsom:

Fotokatalytiska luftrenare fungerar genom att bryta ner föroreningar med hjälp av en katalysator, vanligtvis titandioxid – TiO2, som aktiveras av UVC-ljus. Detta resulterar i en synergisk reaktion vari föroreningar bryts ned till mindre ofarligare ämnen samtidigt som toxiska ämnen neutraliseras.

Fotokatalytisk luftrenare OPTiVA

I vårt sortiment av luftrenare finns en enhet som nyttjar den effektfulla fotokatalytiska verkan som sker mellan UVC-ljus och katalysator med titandioxid – TiO2. 

Luftrenare OPTiVA 4800-PRO-PCO har förutom fotokatalys även ett val där man kan aktivera avgivning av ozon. När man aktiverar den utravioletta lampan som bildar ozon, kommer luftrenarens totala synergiska verkan att ytterligare öka.

Viss mängd ozon kommer redan inne i luftrenaren att brytas ned till hydroxylradikaler och andra här i artikeln nämnda oxidativa ämnen. Ozon som inte hinner brytas ned kommer att följa med luftströmmen ut från luftrenaren och verka oxidativt mot olika föroreningar i luft och på ytor. Det ger en effektiv och tillsammans med fotokatalysen sanerande verkan, särskilt emot oönskad lukt. 

Naturlig luftrening efterliknas

UVC-ljus från solen spelar en stor roll för naturlig luftrening i stratosfären. Vidare fungerar solljus som når jorden också en avgörande roll då fotokatalytisk effekt startar. Det sker ganska påtagligt t.ex. vid vattenfall när solinstrålning når vattenmolekyler i luften och ytor runt om vattenkällan. 

Läs också om

UVC-ljus och ozon är även verksamt för att bryta ned eller neutralisera föroreningar och toxiska kemiska ämnen i vatten. 

För ändamålet har vi i sortiementet en unik vattenrenare vid namn WaterPro Ultra UV-O3

Läs vidare om ozon för vattenrening och hur ozon samt hydroxylradikaler verkar mot pfas

Jerker Andersson
Jerker Andersson

CEO - F&U.. Står för forskning, kunskap samt ärlighet. Gillar att hjälpa andra och värnar speciellt barnen i vårt samhälle.

Lämna en kommentar

Nytt hos Optihus

Mögel i lägenhet bör inspekteras och åtgärdas snarast
Mögel i lägenhet – Lagar regler och tips

Mögel i lägenheter kan vara ett allvarligt problem som riskerar påverka både hyresgäster, husdjur och fastighetsägare. Möglet med dess metaboliter kan inte bara orsaka hälsoproblem utan även skada fastigheten, kläder samt bohag. För att hantera problemet på ett effektivt sätt

Mikroskopiskt ej för ögat upptäckbart mögel räcker för att lösa ut lukt från träskyddsmedel
Mikroskopiskt mögel ger lukt från träskyddsmedel

Det borde idag vara allmänt känt att mögel och vissa typer av bakterier skapar en obehaglig, avvikande och envis lukt i kontakt med trä som behandlats med träskyddsmedel innehållande klorfenoler. Våra undersökningar samt nytillkommen forskning visar att även om det