Luftrensere anno 2012. Forskjellige typer Del 2

Luftrenseres rensemåte og renseeffekt

Partikkelrensing
Partikler i luften (svevestøv)  i inneluft er en egen type luftforurensning. Det er så mye av dem at de har stor betydning for en rekke uønskede helsevirkninger Noe avhenger av partikkelstørrelsen der ultrafine partikler kan skade mest. 

De fleste luftrensere er opprinnelig produsert med henblikk på å fjerne svevestøv. Det er støv som bringes ut i luften fra mange ulike depoter, innendørs vanligvis som følge av slitasje av klær eller produkter, eller de kommer inn gjennom vinduer ved lufting, for eksempel pollen eller eksospartikler.

De kommer virvles opp fra gulvet når noen beveger seg på det, og eller kommer fra høyere flater der støvet kastes ut i glideflukt av luftstrømninger i rommet. Partikler som kommer med luften frem til luftrenserens inntak, kan fanges opp av spesielle filtersystemer, tekstil-, vann- eller elektroniske.

Den fysiske del av luftrensingen er vanligvis godt dokumentert med opplysninger om renseeffekten som hos de fleste angis å være over 99 % av partikkelmassen (dvs. totalvekten av støvet) inkludert partikler i størrelsesorden 2,5 mikrometer (µm).

Her blir det vanligvis underslått eller iallfall ikke nevnt, at partikler som er mindre, går uendret gjennom de  fleste filtre, og at det er disse minste partiklene som kan representere det største antallet, kan bære særlig mye kjemi og pustes dypest ned i luftveier og lunger. 

Innenfor samme vektangivelse er det for hver partikkel med diameter 10 µm en million partikler med diameter 0,1 µm, og de små partiklene representerer 100 ganger større overflate som kan transportere kjemikalier. For noen luftrensere opplyses renseevnen mer presist for partikler av kjent størrelse som pollen og bakterier. Disse opplysningene kommer vel å merke fra godt tilrettelagte laboratorieforsøk. 

Renseevnen avhenger av type luftrenser, antallet som brukes i et rom, plasseringen, rommets størrelse, innredning og aktiviteter i rommet, ventilasjonsforhold etc.

Forskjellige forhold kan medvirke til at luftrenseren er mest effektiv i en bestemt sone av et rom og lite effektiv utenfor sonen. Det kan skyldes at luftinntaket et sted er særlig godt et sted i rommet.  Da virker naturloven om minste motstands vei også for luftrenserens viftesystem: det dannes en særlig kraftig luftstrøm fra luftinntaket i rommet til luftrenseren. Virveldannelser og andre luftstrømmer øker bredden på denne sonen. 

Modeller som spesielt renser luft som så "dusjes" i pustesonen over hodeområdet av en seng, kan være sikrere for den personen som ligger i sengen.

Forskjellige renseprinsipper
Det brukes ulike prinsipper og metoder: filterrensing, vannrensing, elektronisk (elektrostatisk) og jonisering.

Filterrensing

Mange luftrensere opererer med filtre eller sett av filtre som fanger opp partikler. Vanlig (og minstekrav for effektive filtre for allergikere) er såkalte HEPA filter (= high efficiency particulate air filter) også kalt allergifilter med angitt renseeffektiviteten på 99,97% for partikler ned til 0,3 mikrometer.   Filtre og filtreringsteknikk er under utvikling, og noen produsenter hevder å ha enda bedre filtre eller kombinasjoner av filtre og filtreringsmetoder i sitt produkt. Det kan brukes flere lag, og i noen produkter er det også satset mer eller mindre på spesialfiltre i forskjellige kombinasjoner. Ward, Siegel, og Corsi (2005) undersøkte luftrensing med filterteknikk og fant at det kunne være behov for inntil 3 luftrensere for å oppnå tilstrekkelig luftrensing inne under forhold med mye biologisk aktivt svevestøv, men undersøkte ikke betydningen for helse.

Oppsamling i vann kan være effektivt for noe større partikler (ned til 1-2 ?m), men frarådes fordi de samtidig fungerer som luftfuktere og fordi svært små allergiaktive elementer kan komme ut med fukten.

Elektroniske luftrensere

Elektroniske (elektrostatiske ) luftrensere renser ved at partiklene lades opp og avleires på plater eller filtre med motsatt elektrisk ladning). De kan være mer effektive for rensing av de minste partiklene i luften enn filterbaserte luftrensere (Croxford et al  2000), selv om heller ikke de kan rense luften helt.  De er velegnet til å rense de finpartikler som passerer de mekaniske filtre. Effekten øker ved å kombinere disse, men de brukes oftest alene i mobile luftrensere for hjemmebruk. Utviklingen går imidlertid mot mer bruk av filtersystemer av forskjellige sammensetninger.

En godt gjennomført undersøkelse i Norge (Skulberg et al 2005)  illustrerer effekten av elektroniske luftrensere.

I seks større kontorbedrifter i Oslo ble støvkonsentrasjonen i kontoret målt før og etter bruk av aktive elektrostatisk luftrensere som ble plassert på kontorer i tre uker. Som kontroll ble det brukt tilsvarende inaktive luftrensere.

Der oppnådde aktive luftrensere å redusere svevestøvmengden fra 65 til 35 µg/m3 sammenliknet med en reduksjon fra 57 til 47 µg/m3 for kontrollgruppen. Forskjellige partikkelstørrelser ble målt, og omtrent samme prosentvise reduksjon ble vist for partikler i størrelse 0,5 - 5 µg/m3 .

Det bør tilføyes at studier utført i sammenheng med denne (Skulberg et al 2004) viste at bedre resultat ble oppnådd i kontorene og hos de ansatte, gjennom bedre renhold, noe som understreker budskapet at støv bør fjernes ved kilden med godt renhold og god rengjøring

I de nevnte undersøkelsene ble det anvendt nye luftrensere (selv om det ikke opplyses noe om dette) og det opplyses heller ikke noe om mulig ozonproduksjon (men luftrenseren var utstyrt med et enkelt karbonfilter for å fange opp mulig ozon).  Det er noe som mest opptrer etter en tids bruk ved gnistdanning når støv fester seg på eller nær elektrodene.

Noen luftrensere kan summe og gi sjenerende støy.  De bør også plasseres slik at de ikke blåser kald luft direkte på brukeren.

Joneapparater og jonisering av hud og slimhinner.

Det er alltid positive og negative joner i miljøet. Noen steder dominerer de positive, andre steder de negative i luften. Det påvirkes av mange forhold, både ute og inne. Inne er det ofte elektriske apparater, TV og datautstyr som bidrar til produksjon av elektrostatisk oppladning av partikler i nærheten. Vegger og mange flater inne har vanligvis (relativt sett) et lett positivt potensiale slik at negative joner på støv trekkes til disse overflatene.

Dette utnyttes av produsenter av joneapparater for luftrensing. Apparatene (jonegeneratorer) produserer negative joner. De negativ jonene setter seg på støv i luften. Da får støvet såpass negativ ladning at det fester seg til positivt ladede flater.  Derfor blir veggen nær apparater som produserer negative joner, ofte temmelig skitten, og det støvet sitter godt fast.

Det gjøres periodevis mange fremstøt for å markedsføre apparater som avgir negative joner til inneluften. Det argumenteres for at negative joner i luften skal være spesielt sunt og virke både mot astma og andre sykdommer i luftveiene, mot gikt og migrene og inneklimasyke og mye mer. Det er imidlertid ikke vitenskapelig dokumentert.

Det er derimot mye som kan antyde at negative joner kan forverre astma.  Vi mennesker er som oftest positivt ladet på i hud og slimhinner slik at negativt ladet støv kan trekkes mot oss og pustes inn. Joneapparatene medfører også (en liten) risiko for helseskadelig ozonproduksjon, spesielt hvis spenningen på ioniseringsnålen er for høy og nålen er slitt (butt). Det kan være ozonet som gir det inntrykk av ”frisk fjelluft” som har vært mye brukt i annonsetekster.

Kjemikalierensing

Det er også noen modeller som hevdes også å fjerne og/ eller uskadeliggjøre frie kjemikalier (flyktige organiske forbindelser, VOC).

Mye tyder på at noe av det viktigste for helserisiko er kjemikalier som kommer inn i oss som last på og innhold  i støvpartikler. Det er fordi partikler blir deponert lengre i luftveiene, slik at kjemi på og i dem kan løses i luftveienes fukt. Gassmolekyler vil derimot fort forsvinne ut med utåndingsluften slik at mye av flyktig kjemi i innåndingsluften får for kort tid til å trenge videre inn i oss.

Effektiv rensing av svevestøv med kjemisk last, ville dermed fjerne mye av den viktigste kjemien. En vesentlig svakhet er imidlertid at de fine og ultrafine partikler som ikke fanges opp i luftrensere, sammenlagt har særlig stor overflate til å transportere kjemi (Delfino 2006).

Noen VOC som finnes i flyktig form i inneluft kan være helseskadelig for særlig overfølsomme personer selv om konsentrasjonen av dem vanligvis er så lav at de tåles av de aller fleste. Ozon (og NO2) er klart helseskadelig også i lave konsentrasjoner særlig ved astma. 

Noen produsenter har supplert sin luftrenser med karbonfiltre. De absorberer en del kjemikalier inkl. ozone inntil de blir mettet (og må skiftes). Slike filtre faller ganske kostbart ut i lengden.  

Nytt i denne sammenhengen er introduksjon av fotokatalysator i luftrenser. Fotokatalyse (ofte betegnet som PCO, photocatalytic oxidation) er en genial metode for nedbryting (katalyse) av kjemiske stoffer inklusive flyktige organiske komponenter (VOC) ved kombinasjon av ultrafiolett lys med en overflate behandlet med for eksempel finfordelt titandioksid som øker reaksjonshastigheten. Under optimale forhold (i laboratoriet!) kan mange VOC bli brudt helt ned til kulldioksid (CO2) og vann (H2O), mens dette oppnås bare delvis med andre VOC.

Prosessen avhenger av ytre faktorer som temperatur og relativ luftfuktighet (RF). Halvferdige (intermediære) produkter kan skape problemer. Til disse hører formaldehyd og andre aldehyder. Slike intermediære produkter dannes lett ved relativ luftfuktighet over 20 % og med økende RF (Zhao ogYang 2003). Det kan bli problematisk i vanlig boligluft.

Bruk av ultrafiolett lys i denne sammenhengen kan ha mange ulemper. Fotokatalyse med synlig lys er i en meget spennende utvikling, men teknikken er fortsatt i forskningsstadiet (Li et al 2008). Man vet altfor lite om virkning og mulige bivirkninger ved bruk av dette i luftrensere i boliger og kontorer. De fremste forskerne i området advarer mot mulige helseskadelige bivirkninger og anbefaler at man må avvente godt tilrettelagte pilotforsøk (Wang, Ang, Tade 2007).

Dokumentet fortsetter som Luftrensere anno 2012, del 3 med helsevirkning, valg av luftrenser og konklusjon. Der kommer også litteraturlisten.

(Sist oppatert  11. januar, 2012, Kjell Aas©)