Lichtbögen, die durch heißes Plasma erzeugt werden

Plasma-Luftreiniger: Ist er sicher?

Plasma macht mehr oder weniger 99 % der bekannten Materie aus. Es handelt sich um ein Gas, das aus einer Mischung aus neutralen Teilchen, positiven Ionen (Atome oder Moleküle, die ein oder mehrere Elektronen verloren haben) und freien Elektronen besteht.

In der Natur kommt dieses ionisierte Gas in Nordlichtern, Blitzen, Sonnenwind, Gasnebeln usw. vor. Mit einem Plasma-Luftreiniger lässt sich dieser Zustand der Materie nachbilden.

Wie entsteht Plasma?

Um die Entstehung von Plasma zu verstehen, muss man sich auf die Anordnung der Atome in der Materie konzentrieren. Zur Erinnerung: Ein Atom besteht aus einem Kern, um den Elektronen kreisen. Je nachdem, in welchem Zustand sich die Materie befindet (fest, flüssig, gasförmig), variiert der Abstand zwischen den Atomen. Bei flüssigen Stoffen nimmt der Abstand zu und bei gasförmigen Stoffen noch mehr.

Man unterscheidet zwei Arten von Plasma: kaltes und heißes Plasma.

Kaltes Plasma oder nichtthermisches Plasma

Kaltes Plasma, das von einer Teslaspule erzeugt wird (© École polytechnique - J.Barande)
(CC BY-SA 2.0) -© École polytechnique - J.Barande. https://www.flickr.com/

Kaltes Plasma kann durch drei verschiedene Techniken erzeugt werden:

  • Die Bestrahlung mit Elektronenstrahlen : Bei dieser Technik wird in einer Kammer bei sehr niedrigem Druck ein Elektronenstrahl erzeugt, der über eine thermo-ionische Kathode in das zu ionisierende Gas injiziert wird.
  • Mikrowellenstrahlung : Das Gas wird durch ein elektromagnetisches Feld ionisiert.
  • Elektrische Entladungen : Zwischen zwei Elektroden wird durch Anlegen einer Spannung ein Plasma erzeugt.

Die Feuchtigkeit spielt eine wichtige Rolle für die Wirksamkeit des kalten Plasmas, z. B. wird der Abbau von Formaldehyd durch das Vorhandensein von Feuchtigkeit gefördert, während beim Abbau von Toluol das Gegenteil zu beobachten ist.

Durch die Verwendung von kaltem Plasma werden aktive Spezies wie freie Radikale erzeugt, die in der Lage sind, bestimmte Schadstoffe in der Luft oxidativ zu zersetzen. Diese Technik ist diejenige, die bei der Reinigung der Innenraumluft eingesetzt wird.

Heißes Plasma

Heißes Plasma entsteht, wenn ein Gas intensiven Temperaturen (> 3000 °C) ausgesetzt wird. Unter dem Einfluss dieser Temperatur werden die Elektronen aus dem Atomkern herausgerissen. Das ionisierte Gas verwandelt sich in ein Plasma und die Elektronen und Kerne, aus denen das Gas besteht, werden mit hoher Geschwindigkeit fortgeschleudert.

Diese Ionisierung des Gases hält jedoch nur sehr kurz an. Die mit hoher Geschwindigkeit angetriebenen Elektronen und Kerne werden schnell auf die Ränder des Behälters treffen, in dem sie entstanden sind, und sich dort abkühlen. Beim Abkühlen rekombinieren sich die Elektronen und Kerne und bilden wieder Atome: Das ist das Ende des Plasmas.

Es ist anzumerken, dass heißes Plasma nicht zur Reinigung von Raumluft verwendet wird, da es sehr energieintensiv ist. Es ist unwirtschaftlich und nicht attraktiv genug, um VOCs in geringen Konzentrationen zu entfernen.


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Plasma-Luftreiniger: Wofür wird er verwendet?

Das vom Plasma-Luftreiniger erzeugte Plasma soll die Luftqualität in Ihrem Haus verbessern, indem es flüchtige organische Verbindungen (VOCs) wie Formaldehyd (im Zigarettenrauch enthalten), Benzol, Dämpfe von Lösungsmitteln und Chemikalien, Gerüche von Farben und Klebstoffen, Aerosole usw. zerstört. Die Luftbehandlung mit Plasma hat das gleiche Ziel wie die Luftreiniger mit UV-Lampe : die Vernichtung von Viren und Bakterien

Um ihre Wirksamkeit zu erhöhen, sind Plasma-Luftreiniger oft mit HEPA-Filtern und Aktivkohlefiltern ausgestattet, damit in der Luft schwebende Partikel wie Pollen, Staub, Tierhaare usw. sowie Gerüche, wie sie z. B. von Zigarettenrauch ausgehen, eingefangen werden können.

Ist der Plasma-Luftreiniger gesundheitsschädlich?

PolytechOrleans | Was ist Plasma?

Im Gegensatz zur Luftreinigung durch PflanzenDer Plasma-Luftreiniger nutzt eine Technologie, bei der die Meinungen gehen auseinander. Einige werden seine Vorteile bei der Luftverschmutzung loben (saubere Luft, Verbesserung der Luftqualität bei Allergien usw.), während andere seine gesundheitlichen Vorteile in Frage stellen (Risiko von Atemproblemen, die durch die Emission von krebserregenden Stoffen aufgrund der unvollständigen Oxidation von in der Raumluft schwebenden VOCs verstärkt werden).

Grundsätzlich sollte die Zersetzung von VOCs nur zur Bildung von CO2 und O2 führen. In der "echten" Praxis und sogar in einigen Laborstudien kann er jedoch zu unvollständigen Oxidationen und damit zur Bildung von sekundären Schadstoffen die möglicherweise schädlicher sind als die primären Zielschadstoffe. Darüber hinaus kann die Technologie Ozon freisetzen, das über seine reizenden Eigenschaften hinaus auch zur Bildung ultrafeiner Partikel führen kann, indem es mit Terpenen in Innenräumen reagiert.

Derzeit gehen die Studien über den Nutzen von Plasma gegen die Luftverschmutzung in der Umgebung auseinander, weshalb aus Vorsorgegründen, wir raten Ihnen von der Verwendung eines Plasma-Luftreinigers abwie von der Nationalen Agentur für die Sicherheit von Lebensmitteln, Umwelt und Arbeit (Anses) in ihrem Bericht : Beschlagnahme Nr. "2012-SA-0236".

Vor- Und Nachteile des Plasma-Luftreinigers

VorteileNachteile
Beseitigung von GerüchenUnvollständige Mineralisierung, die sekundäre Schadstoffe erzeugt
Beseitigung biologischer VerunreinigungenEmission von Stickoxiden
Entfernung von chemischen VerunreinigungenEmission von Ozon
Bildung von Sekundärpartikeln in Gegenwart von Terpenen
Prinzip des kalten Plasmas : Mineralisierung organischer Moleküle durch Oxidationsreaktionen, die durch freie Radikale eingeleitet werden, die in einem ionisierenden Feld erzeugt werden.
airqualitae.fr