Импровизирана вентилация премахва вирусните частици

Една проста вентилационна система може да премахне 90% от аерозолите във въздуха, които потенциално включват частици на коронавирус.

В бъдеще ще бъде много по-лесно да се премахнат инфекциозните аерозоли от въздуха в класните стаи и други помещения. Изследователи от Института по химия на Макс Планк са изградили вентилационна система, която може да бъде възпроизведена с помощта на материали от магазина „Направи си сам“. Общообразователно училище в Майнц вече е тествало системата. В момента Министерството на образованието на Рейнланд-Пфалц прави тестове в други училища.

Тъй като кризата с COVID-19 продължава, училищата са изправени пред проблема как правилно да се проветряват класните стаи по време на час. Работейки съвместно с Интегрираното общообразователно училище в Майнц-Бреценхайм, изследователи от Института по химия Макс Планк вече успешно са тествали система за отработен въздух, която може да премахне  в лабораторни условия около 90% от изкуствено генерираните аерозолни частици от класните стаи. Принципът на тази система е, че всяко човешко същество произвежда топъл въздух, който се издига нагоре. Когато този въздушен поток е насочен навън, той поема аерозолни частици и частици на коронавирус със себе си.

Дизайнът е много опростен и е реализиран с помощта на материали от магазина „Направи си сам“ на стойност около 200 евро. Широка качулка, свързана с тръба, виси над всяко бюро на височина два метра. Всички тръби водят към централен канал, който от своя страна се извежда навън през наклонен прозорец. Вентилаторът в края на канала гарантира, че въздухът се извежда активно навън. Свеж въздух влиза през отворена врата или втори отворен прозорец.

Аерозолите се събират над всеки чин или бюро

Дизайнът е дело на Франк Хелейс, чиято съпруга работи като учител в Майнц. Чрез нея е установен контакт с училището. „Звучеше толкова просто и убедително, че веднага решихме да се включим“, казва Роланд Воловски, директор в Интегрираното общообразователно училище Майнц-Бреценхайм. Това развитие бързо доведе до прототип, който Франк Хелейс и колегите му монтираха в класната стая, използвайки картонени кутии с топлина и аерозолни източници като заместители на учениците. Тествания бяха правени през цялото лято и продължават и сега. В момента системата се доказва и при реални училищни дейности.

„Нашите измервания показаха, че в лабораторни условия системата за отработен въздух, базирана на качулка, константно отстранява над 90% от аерозолите“, заявява д-р Хелейс. Въпреки че простата система работи и без фуниевидни абсорбатори над отделните бюра, те значително увеличават ефективността. Физикът доказа това с аерозолни спектрометри и изкуствено генерирани аерозоли. Въз основа на наличните резултати от измерванията може да се очаква съществен дял от потенциално инфекциозни аерозолни частици от издишания въздух да бъдат отстранени и при реални учебни условия.

Д-р Хелейс умишлено е проектирал системата за практическа употреба. Поради ниските си материални и експлоатационни разходи, може да се окаже умна алтернатива на скъпите филтърни системи и вентилация чрез кратко отваряне на прозорците. Модулната система не заема много място (изисква само електрическа розетка и накланящ се прозорец или капандура), така че е подходяща и за използване в спортни зали. В Министерството на образованието на Рейнланд-Пфалц , което е тествало функционалността на структурата на място, в момента текат дискусии дали тя може да се използва и в други училища в Рейнланд-Пфалц. „Развълнувани сме от отличните отношения на сътрудничество с Института по химия Макс Планк и решихме с активното съдействие на цялата училищна общност да оборудваме възможно най-много класни стаи през следващите седмици. Чрез това се намаляват и загубите на енергия, свързани с вентилацията, което от своя страна носи полза на климата“.

В момента все още са необходими някои умения за инсталиране на системата, тъй като отделните части трябва да бъдат сглобени и монтирани индивидуално. Франк Хелейс и колегите му изготвиха доклад за конструирането, за да го направят възможно най-достъпно. Изследователите от Майнц също контактуват с компании, които биха могли да произвеждат отделни формовани части за конструкцията, което прави още по-лесно пресъздаването ѝ.

Франк Хелейс, който е известен като творчески изобретател в Института по химия Макс Планк, твърдо вярва, че системата ще продължи да се използва и след пандемията.

„Нашата система също така решава дългогодишния проблем с CO2 в класните стаи, тъй като не само транспортира аерозолите навън, но и намалява натрупването на CO2, помагайки на учениците да се концентрират по-добре върху уроците си.

Разбира се, това може да се постигне и чрез професионални вентилационни системи. С подходящ дизайн и размери такива системи трябва да имат по-добри свойства, но досега не са налични в много училища. В настоящата пандемия и изключителна ситуация много научни институции активно се опитват да помогнат за решаването на висящи проблеми. Представената тук импровизирана вентилационна система е резултат от специфична необходимост от краткосрочни и лесно изпълними мерки за намаляване на риска от инфекция с COVID-19 чрез аерозолно предаване в местните училища. Поради многото положителните резултати и нарастващото търсене, докладът за системата беше публикуван и в него се посочва, че документацията е с временен характер и ще бъде допълнително актуализирана.