Luftrenare som använder sig av titandioxid (TiO2) har blivit alltmer populära på grund av deras förmåga att förbättra inomhusluftkvaliteten. Dessa enheter använder sig av en process som kallas fotokatalys för att neutralisera skadliga partiklar och föroreningar i luften. I den här artikeln går vi igenom hur titandioxid används i luftrenare och hur effektiva de är för att förbättra luftkvaliteten inomhus.
Innehållsförteckning
Titandioxid och dess användning i luftrenare
Titandioxid (TiO2) är ett vanligt förekommande ämne som används i en mängd olika produkter och tillämpningar, från solskyddsmedel och kosmetika till målarfärg och livsmedelstillägg. Det är också en viktig komponent i luftrenare som använder sig av fotokatalys.
Vad är fotokatalys?
Fotokatalys är en kemisk reaktion som sker när ljus med högt energivärde, s.k. antibakteriellt UVC-ljus, träffar en katalysator vilken vanligtvis består av titandioxid. Denna reaktion genererar oxiderande ämnen som kan bryta ned och förstöra föroreningar i luften och även till del på ytor.
Hur fungerar en luftrenare med titandioxid?
En luftrenare som använder titandioxid och UVC-initierad fotokatalys skapar oxiderande ämnen som bryter ned den kemiska bindningen i och därför neutraliserar skadliga partiklar och föroreningar.
När luft passerar genom enheten exponeras föroreningar för den totala fotokatalysprocessen, och renare luft släpps sedan tillbaka ut i rummet. Ut från luftrenaren medföljer det som populärt kallas fotoplasma. Det är ett begrepp som beskriver att viss positiv reningseffekt medföljer luftströmmen så att luftreningseffekt även sker i luften i hela rummet, samt mot ytor.
De oxiderande och luftrenande ämnena som ingår i och sekundärt bildas av fotoplasman är:
- Negativa joner – Superoxiderande joner
- Rent syre
- Hydroxylradikaler
- Väteperoxid
Fördelar med titandioxid
Luftrenare som använder titandioxid och fotokatalys har en rad fördelar jämfört med traditionella luftreningsmetoder.
Effektivitet
TiO2-baserade luftrenare anses vara mycket effektiva för att avlägsna en rad olika föroreningar från luften, såsom:
- Flyktiga organiska föreningar (VOC samt MVOC)
- Toxiska ämnen som t.ex. mykotoxin och klorfenoler
- UVC-ljuset i sig är effektivt mot bakterier t.ex. aktinomyceter, virus och mögel
- Dålig lukt
- Dessa luftrenarna kan även exponera och neutralisera partiklar som är mycket mindre än vad konventionella filter klarar av, vilket innebär att de kan rena luften från föroreningar som är så små som 0,001 mikrometer (PM – particulate matter).
Låg energiförbrukning
Eftersom fotokatalysprocessen inte kräver hög energi för att fungera, förbrukar luftrenare som använder titandioxid i regel mindre energi än konventionella luftrenare. Detta leder till lägre driftskostnader och mindre påverkan på miljön.
Låg underhållskostnad
TiO2-baserade luftrenare kräver mindre underhåll än luftrenare som använder sig av traditionella filter såsom HEPA-filter. Eftersom föroreningarna bryts ned och neutraliseras istället för att ansamlas i filtret, behöver dessa luftrenare inte rengöras, servas eller bytas ut lika ofta. Detta innebär att underhållskostnaderna för dessa enheter generellt sett är lägre än för andra typer av luftrenare.
Säkerhet och potentiella risker med titandioxid
Titandioxid har vid förtäring klassificerats som ”möjligt cancerframkallande” av Internationella byrån för cancerforskning (IARC). Detta har lett till viss oro över säkerheten för luftrenare som använder titandioxid och fotokatalys.
Det finns dock viktiga skillnader mellan hur titandioxid används i luftrenare och de potentiella riskerna förknippade med dess användning i andra sammanhang, t.ex. som livsmedelstillsats. I luftrenare används titandioxid som en fast, oorganisk katalysator. Det är inte i form av nanopartiklar, vilket innebär att det inte är sannolikt att partiklar av titandioxid kommer att släppas ut i luften.
Forskning har visat att effektiviteten och säkerheten för fotokatalytiska luftrenare kan variera beroende på en rad faktorer, såsom miljöförhållanden, UV-ljusets styrka och spektrum, och katalysatorns kvalitet. Det är därför viktigt att välja en fotokatalytisk luftrenare som använder en högkvalitativ titandioxidkatalysator i kombination med högvärdigt UVC-ljus.
Sammanfattning
Luftrenare som använder titandioxid och fotokatalys är en lovande teknik för att förbättra luftkvalitet inomhus. Bra fotokatalytiska luftrenare erbjuder en effektiv och energieffektiv lösning för att avlägsna en rad olika föroreningar från luften, inklusive VOC, inorganiska föroreningar och även mikroorganismer genom UVC-verkan. Med rätt teknik, design och användning är dessa enheter att anses som säkra och effektiva för användning i hem och arbetsmiljöer.
Genom att nyttja TiO2 för luftrening och även som sanering med tillägg av ozon finns möjlighet att njuta av en renare och hälsosammare inomhusmiljö. Notera dock att tillägg av ozonavgivning inte ska användas i vistelsemiljö så länge någon är där.
Referenser - klicka här...
1] Effect of titanium dioxide properties and support material on photocatalytic oxidation of indoor air pollutants, Alireza Haghighat Mamaghani et al., 2021.
2] Air Pollution Control by Using Advanced Oxidation Processes (AOPs), Sandeep, S et al., 2021.
3] Nanosized titanium dioxide particle emission potential from a commercial indoor air purifier photocatalytic surface: A case study, Antti Joonas Koivisto et al., 2021.
4] Fabrication of New TiO2 Photocatalyst for Removing Organic Dyes and Hazardous VOCs in Air Purifier System, Ji Won Lee et al., 2023.