כשאתה עובר ביער אורן, הניחוח הפריך והרענן הוא אחד הדברים הראשונים שאתה מבחין בהם.
אבל להביא את ניחוח האורן הזה או ניחוחות אחרים בתוך הבית בעזרת מוצרים כימיים – כן, מטהרי אוויר, נמסים שעווה, שואבי רצפה, דאודורנטים ואחרים – ממלאים במהירות את האוויר בחלקיקים ננומטריים שהם קטנים מספיק כדי להיכנס לעומק הריאות שלך, פרדו מהנדסי אוניברסיטאות מצאו סדרת מחקרים.
חלקיקים אלה נוצרים כאשר ניחוחות מקיימים אינטראקציה עם אוזון, שנכנס לבניינים באמצעות מערכות אוורור, מה שמפעיל טרנספורמציות כימיות היוצרות מזהמים מוטסים חדשים.
יער הוא סביבה בתולי, אבל אם אתה משתמש במוצרי ניקוי וארומתרפיה מלאים בניחוחות מיוצרים כימיים כדי ליצור מחדש יער בביתך, אתה בעצם יוצר כמות אדירה של זיהום אוויר מקורה שאסור לך לנשום בו "
נוסרט יונג, עוזר פרופסור בבית הספר להנדסת אזרח ובנייה של פורדו של פרדו
חלקיקים ננו רק כמה ננומטרים בגודל יכולים לחדור עמוק למערכת הנשימה ולהתפשט לאיברים אחרים. יונג וחברי פרופסור להנדסה אזרחית ברנדון בור היו הראשונים שחקרו היווצרות חלקיקים מוטסים ננומטריים בתוך הבית והשוו אותה לתהליכים אטמוספריים בחוץ.
"כדי להבין כיצד חלקיקים מוטסים נוצרים בתוך הבית, אתה צריך למדוד את החלקיקים הקטנים ביותר – למטה לננומטר יחיד. בסולם זה אנו יכולים לצפות בשלבים המוקדמים ביותר של היווצרות חלקיקים חדשים, שם ניחוחות מגיבים עם אוזון ליצירת אשכולות מולקולריים זעירים. אלה. אלה. אלה. אלה. אלה. אלה. לאחר מכן, האשכולות מתפתחים במהירות, צומחים והופכים באוויר סביבנו, "אמר בור, ד"ר מרגרי א. הופמן פרופסור חבר להנדסה אזרחית.
ב"מעבדת בית זעיר " – מרחב מעבדה למגורים ייעודי למחקר באיכות אוויר מקורה – יונג ובור משתמשים במכשירים האיכותיים האחרונים המפותחים בתעשייה כדי לעקוב אחר האופן בו מוצרים ביתיים פולטים כימיקלים המתאדים בקלות, הנקראים כימיקלים נדיפים ולייצר את חלקיקי ננו המוטסים ביותר.
בית הזעיר מכונה הנחיות עיצוב אנרגיה של Purdue Energy למעבדה של מהנדסים (ZEDGE). יונג הוביל את עיצוב המעבדה, שנבנה בשנת 2020 כראשון מסוגו.
עם רמת פירוט ודיוק חסרי תקדים זו, יונג ובור גילו תגליות המרמזות כי מוצרים ביתיים רבים היומיומיים בהם נעשה שימוש בתוך הבית עשויים להיות לא בטוחים כמו שהניחו בעבר.
למרות שעדיין לא נקבע כיצד נשימה בכימיקלים נדיפים ממוצרים אלה משפיעה על בריאותך, השניים מצאו שוב ושוב שכאשר הניחוחות משתחררים בתוך הבית, הם מגיבים במהירות עם אוזון ליצירת חלקיקים. חלקיקי הננו שנוצרו לאחרונה נוגעים במיוחד מכיוון שהם יכולים להגיע לריכוזים גבוהים מאוד, מה שעלול להוות סיכונים לבריאות הנשימה.
יונג ובור מאמינים כי ממצאים אלה מדגישים את הצורך במחקר נוסף על היווצרות ננו -חלקיקים מקורה המופעלת על ידי מוצרים כימיים ריחניים מאוד.
יונג אמר כי "המחקר שלנו מראה כי מוצרים ריחניים אינם רק מקורות פסיביים של ניחוחות נעימים – הם משנים באופן פעיל את הכימיה האווירית המקורה, מה שמוביל להיווצרות חלקיקים חלקיקים בריכוזים שעלולים להיות בעלי השלכות בריאותיות משמעותיות". "יש לקחת בחשבון תהליכים אלה בתכנון ותפעול של מבנים ומערכות HVAC שלהם כדי להפחית את החשיפות שלנו."
ניחוחות נעימים ממוצרים כימיים יוצרים זיהום אוויר בתוך הבית שלך
בעיתון שפורסם לאחרונה, הצמד מצא כי שעווה מבושמת נמסה, המפורסמת בדרך כלל כלא רעילה מכיוון שהם נטולי להבה, למעשה מזהמים אוויר מקורה לפחות כמו נרות.
נמסים שעווה ומוצרים ריחניים אחרים משחררים טרפנים, התרכובות הכימיות האחראיות לניחותיהם. מכיוון שנמלים שעווה מכילות ריכוז גבוה יותר של שמני ניחוח מאשר נרות רבים, הם פולטים יותר טרפנים לאוויר מקורה.
זה הטרפנים במוצרים אלה שמגיבים במהירות עם אוזון, מה שמפעיל היווצרות משמעותית של חלקיקי ננו. למעשה, זיהום החלקיקים מהשעווה ממיס את יחידת הנרות, למרות היעדר בעירה. ממצאים אלה מדגישים את הצורך בחקר מקורות לא -בוערים של חלקיקים ננומטריים, כמו מוצרים כימיים ריחניים. יונג ובור מצאו במחקר אחר כי מפזרי שמן אתרים, חומרי חיטוי, מטהרי אוויר ותרסיסים ריחניים אחרים מייצרים גם מספר משמעותי של חלקיקים ננומטריים.
אבל זה לא רק מוצרים ריחניים התורמים לזיהום ננו -חלקיקים מקורה: מחקר שהובל על ידי בור מצא כי בישול על תנור גז פולט גם ננו -חלקיקים בכמויות גדולות.
רק קילוגרם של דלק בישול פולט 10 חלקיקי ריבוע קטנים משלושה ננומטר, התואמים או עולה על מה שנפלט ממכוניות עם מנועי בעירה פנימית. בקצב זה, יתכן שאתה שואף פי 10-100 יותר מחלקיקי הננומטר המשנה -3 האלה מבישול על תנור גז בתוך הבית מאשר מפליטת מכוניות כשאתה עומד ברחוב סואן.
עם זאת, מוצרים כימיים ריחניים תואמים או עולים על תנורי גז ומנועי מכוניות בייצור חלקיקים ננו הקטנים משלושה ננומטר, המכונה ננו -קלסטר אירוסול. בין 100 מיליארד ל -10 טריליון מהחלקיקים הללו יכלו להפקיד במערכת הנשימה שלך תוך 20 דקות בלבד מחשיפה למוצרים ריחניים.
עבודה עתידית במעבדה היחידה מסוגה
כדי להמשיך ללמוד יותר על פליטות כימיות והיווצרות חלקיקים בתוך הבית, יונג ובור עובדים עם שותפים בתעשייה לבדיקת מכשירי מדידה חדשים לאיכות אוויר במעבדת הבית הזעירה של פרדו לפני שהם יושמו לשוק. חברות נמשכו למעבדה זו מכיוון שמדובר בסביבה מציאותית יותר מסביבות קאמרית המשמשות בדרך כלל למחקר באיכות אוויר מקורה ופיתוח מוצרים חדשים.
"כשחברות רואות מחקר מהשורה הראשונה שיוצאת מפורדו, הן רוצה להיות חלק מזה", אמר יונג. "ואם יש להם מוצר חדשני, הם רוצים שמומחים ידחפו אותו לגבולותיו."
אחד מאותם מכשירים הוא גודל חלקיקים בגודל חלקיקים סריקת ניידות חלקיקים (PSMPs) שפותח על ידי Grimm Aerosol Technik, חברת קבוצת DURAG. בעזרת מכשיר חדשני זה, יונג ובור יכולים למדוד ננו-חלקיקים קטנים כמו ננומטר יחיד ברגע שהם מתחילים להיווצר.
דרך דרך לאסוף נתונים ברזולוציה גבוהה על קצב היווצרות חלקיקים חדשים וצמיחה בתוך הבית, אפשרה לזוג לפרסם מחקרי פריצה המשווים בין פליטות חלקיקים ננו-סולם בין סביבות אטמוספריות פנים וחיצוניות. מכיוון שאיכות אוויר מקורה אינה ברובה ללא פיקוח ופחות נלמדת מאשר אוויר חיצוני, השוואות אלה חשובות להבנת חשיפות מזהמים ושיפור סביבות מקורות.
יונג ובור משתמשים גם במעבדת הבית הזעיר כדי ללמוד כיצד מגוון פעילויות ביתיות יומיומיות אחרות יכולות להשפיע על איכות האוויר של הבית, כמו שגרת טיפוח שיער. יונג ותלמידיה מצאו כי כמה כימיקלים, במיוחד מתיל סילוקסנים נדיפים מחזוריים – הנמצאים בכל מקום במוצרי טיפוח לשיער – מתעכבים באוויר בכמויות מפתיעות במהלך השימוש ואחריו. בפגישה בטיפוח שיער בודד בבית, אדם יכול לשאוף מסה מצטברת של 1-17 מיליגרם מהכימיקלים הללו.
טוקסיקולוגים יצטרכו לבנות על מחקרים אלה כדי לגלות בדיוק עד כמה זה יכול להיות מזיק לשאוף תערובות מורכבות של כימיקלים נדיפים וחלקיקים ננו -סולם בתוך הבית. ככל שהמחקר שלהם נמשך, יונג ובור גם מקווים כי הממצאים שלהם ישפרו את אופן המעקב, מבוקר ומוסדר איכות אוויר מקורה.
"איכות אוויר מקורה מתעלמת" לעתים קרובות בתכנון ובניהול של הבניינים שאנו חיים ועובדים בהם, ובכל זאת יש לה השפעה ישירה על בריאותנו כל יום ", אמר בור. "עם נתונים ממעבדת הבית הזעיר, אנו שואפים לגשר על הפער הזה – הפיכת מחקר מהותי על פתרונות בעולם האמיתי לסביבות מקורות בריאות יותר לכולם."
מחקר איכות האוויר של יונג ובור ממומן ברובו על ידי הקרן הלאומית למדע, הסוכנות להגנת הסביבה האמריקאית ותוכנית כימיה של קרן אלפרד פ. סלואן של תוכנית סביבות מקורה.
