Alcuni depuratori d'aria sono in grado di rimuovere i VOC, ma la maggior parte non è progettata per farlo. Una rimozione efficace dei VOC richiede un filtraggio specializzato in fase gassosa, che molti depuratori d'aria standard semplicemente non hanno.
I depuratori d'aria sono ampiamente utilizzati per rimuovere polvere, polline e altre particelle sospese nell'aria. Ma la rimozione dei composti organici volatili (VOC) è una sfida diversa. Per capire se un purificatore d'aria è in grado di ridurre i VOC, occorre capire cosa sono i VOC, come si comportano in ambienti chiusi e come funzionano effettivamente le diverse tecnologie di pulizia dell'aria.
Perché la rimozione dei VOC è spesso fraintesa
I depuratori d'aria sono spesso associati a un'aria più pulita e profumata. Poiché gli odori possono svanire e l'aria può sembrare più "leggera", è facile pensare che qualsiasi purificatore d'aria che migliora la qualità dell'aria interna rimuova anche gli inquinanti chimici.
In realtà, la filtrazione delle particelle e la rimozione dei gas risolvono due problemi molto diversi. La maggior parte dei depuratori d'aria è progettata per catturare le particelle solide, non i gas, e questa distinzione determina la possibilità di rimuovere i VOC.
Cosa sono i VOC?
I composti organici volatili (VOC) sono sostanze chimiche a base di carbonio che evaporano facilmente nell'aria a temperatura ambiente. Negli ambienti interni, vengono rilasciati da molti materiali e attività quotidiane, tra cui vernici, prodotti per la pulizia, mobili, materiali da costruzione, profumi e fonti di combustione (1).
A differenza della polvere o del polline, i COV si presentano come gas e non come particelle solide. Molti sono inodori, mentre altri hanno un odore chimico evidente. A seconda del composto e del livello di esposizione, i COV possono scatenare reazioni avverse nelle persone affette da sensibilità chimica multipla (MCS) e contribuire all'irritazione, al mal di testa o ad altri effetti sulla salute, soprattutto in spazi poco ventilati.
Poiché i VOC si comportano in modo diverso dalle particelle solide, richiedono strategie di pulizia dell'aria diverse da quelle utilizzate per catturare la polvere o gli allergeni.
Perché la maggior parte dei depuratori d'aria non rimuove i COV
I COV sono sostanze chimiche gassose rilasciate da molte fonti interne di uso quotidiano, tra cui
:- Pitture, vernici e finiture
- Prodotti per la pulizia e disinfettanti
- Mobili e armadi in legno pressato
- Tappeti e materiali da costruzione nuovi
- "Odore di auto nuova
- Fonti di combustione come veicoli o apparecchi a gas (2)
A differenza della polvere o del polline, i COV esistono come singole molecole sospese nell'aria. Queste molecole sono estremamente piccole, spesso con un diametro inferiore a 0,001 micron, e si muovono liberamente negli ambienti interni.
Perché i filtri HEPA non possono catturare i VOC
I filtri HEPA sono progettati per rimuovere le particelle solide, non i gas.
- I filtri HEPA standard catturano particelle fino a 0,3 micron.
- Anche i filtri antiparticolato ad altissima efficienza catturano particelle intorno a 0,003 micron.
- Le molecole di COV sono molto più piccole di queste soglie.
Di conseguenza, le molecole di COV passano direttamente attraverso i filtri antiparticolato, indipendentemente dall'efficacia dei filtri stessi nel catturare polvere, allergeni o altre particelle solide.
Come i depuratori d'aria possono rimuovere i VOC
Per rimuovere i VOC, i depuratori d'aria devono includere la filtrazione in fase gassosa, non la filtrazione delle particelle. Ciò è possibile grazie a due processi principali: l'adsorbimento e il chemisorbimento.
Adsorbimento
L'adsorbimento avviene quando le molecole di gas si attaccano alla superficie di un materiale solido.
- L'adsorbente più comunemente utilizzato nella purificazione dell'aria è il carbone attivo.
- Il carbone attivo ha una struttura altamente porosa con un'ampia superficie interna.
- Le molecole di COV si legano alla superficie del carbone mentre l'aria passa attraverso il filtro.
L'efficacia dell'adsorbimento dipende su:
- La quantità di carbone attivo
- Il tipo e la struttura dei pori del carbone
- Il tempo di contatto adeguato tra l'aria e il materiale filtrante (3).
rivestimenti in carbone sottile o i filtri leggeri tendono a saturarsi rapidamente e a fornire una rimozione limitata dei COV.
Non tutti i carboni attivi hanno le stesse prestazioni
Il carbone attivo è ampiamente utilizzato per la rimozione dei COV, ma la sua efficacia dipende in larga misura dal modo in cui è prodotto e strutturato. Nella purificazione dell'aria, sono due i tipi di carbone attivo più comunemente utilizzati: il carbone a base di guscio di cocco e il carbone a base di carbone.
Guscio di cocco
Il carbone attivo derivato dal guscio di cocco è economico e ampiamente disponibile, il che lo rende comune nei depuratori d'aria di largo consumo. Tuttavia, tende a essere relativamente morbido e può generare polveri sottili di carbone durante il trasporto o l'uso.
Rispetto al carbone a base di carbone, il carbone di cocco contiene in genere meno micropori, che sono fondamentali per catturare gli odori e le sostanze chimiche a bassa concentrazione che si trovano comunemente negli ambienti interni. Alcuni individui riferiscono anche irritazione o sensibilità respiratoria quando sono esposti alla polvere di carbone proveniente da supporti in guscio di cocco (4).
Carbone attivo a base di carbone
Tra i tipi di carbone, il carbone bituminoso offre una gamma particolarmente ampia di dimensioni dei pori, che lo rende adatto ad adsorbire un ampio spettro di gas e COV a concentrazioni indoor (5)(6). Per questo motivo, i filtri dell'aria in fase gassosa ad alte prestazioni si affidano spesso al carbone attivo a base di carbone bituminoso piuttosto che ad alternative più leggere.
In pratica, il tipo e la struttura del carbone attivo possono essere importanti quanto la quantità utilizzata, soprattutto quando il controllo dei COV a lungo termine è una priorità (7)(8).
Chemioassorbimento
Il chemioassorbimento comporta reazioni chimiche che neutralizzano i gas piuttosto che trattenerli (9).
- Le molecole di COV reagiscono con i mezzi trattati
- I composti nocivi vengono scomposti in sostanze più stabili.
- Questo approccio è particolarmente efficace per i gas reattivi come la formaldeide.
I filtri per gas ad alte prestazioni spesso combinano l'adsorbimento e il chemisorbimento, il che spiega perché la rimozione dei COV dipende molto di più dai materiali filtranti che dal solo flusso d'aria o dalla potenza del ventilatore.
Percezione e realtà: Perché gli odori a volte persistono
Anche quando un purificatore d'aria include la filtrazione in fase gassosa, la riduzione dei COV può essere incoerente. I motivi più comuni sono
:- Volume di carbone insufficiente, che limita la capacità di adsorbimento.
- Forti fonti di emissione, come mobili nuovi o materiali di ristrutturazione
- Elevata velocità del flusso d'aria, che riduce il tempo di contatto con il materiale filtrante.
- Saturazione del carbone, dopo la quale l'efficacia diminuisce
- Riduzione delle prestazioni a lungo termine, in quanto i filtri perdono efficienza nel tempo.
Questo spiega perché alcuni depuratori sembrano efficaci all'inizio ma perdono prestazioni nel tempo (5).
Purificatori d'aria vs. altri modi per controllare i COV
La filtrazione dell'aria è solo una parte della gestione dell'esposizione ai COV.
- Il controllo delle fonti riduce le emissioni di COV all'origine
- La ventilazione diluisce le concentrazioni di COV negli ambienti interni introducendo aria esterna
- I depuratori d'aria con filtrazione in fase gassosa rimuovono i COV già presenti nell'aria.
Nella maggior parte degli ambienti interni, la combinazione di controllo delle fonti, ventilazione e filtrazione adeguata è più efficace che affidarsi a un singolo approccio.
Come determinare se un purificatore d'aria rimuove i COV
Se la riduzione dei COV è una priorità, diversi fattori contano più delle dichiarazioni di marketing:
- Quantità di carbonio, tipicamente misurata in libbre anziché in grammi
- Tipo di carbone e struttura dei pori, adatti alle concentrazioni in ambienti chiusi
- Presenza di mezzi chemisorpressivi per i gas reattivi
- Prefiltrazione efficace per proteggere i mezzi gassosi dall'intasamento delle particelle
- Dimensionamento adeguato allo spazio e al carico inquinante
Senza questi elementi, è improbabile una rimozione significativa dei COV.
Tecnologie di filtrazione dei gas da tenere in considerazione
Non tutte le tecnologie commercializzate per la rimozione dei COV sono ugualmente efficaci o sicure.
Generatori di ozono
Alcuni dispositivi producono intenzionalmente ozono come meccanismo di pulizia.
- L'ozono è un irritante per le vie respiratorie e uno dei principali componenti dello smog.
- A livelli considerati sicuri in ambienti chiusi, l'ozono ha una scarsa capacità di rimuovere i COV.
- Anche una bassa esposizione all'ozono può peggiorare i sintomi respiratori (10).
Ossidazione fotocatalitica (PCO)
I sistemi PCO utilizzano la luce UV e i catalizzatori per scomporre i gas.
- In teoria, i VOC vengono convertiti in anidride carbonica e acqua.
- In pratica, molti sistemi producono sottoprodotti nocivi, tra cui la formaldeide.
- Le prove attuali non supportano una rimozione coerente dei COV nel mondo reale (11).
Alcuni depuratori d'aria sono progettati specificamente per trattare gli inquinanti chimici e in fase gassosa. Ad esempio, il GC MultiGas XE di IQAir utilizza un approccio a più stadi che combina la filtrazione delle particelle con un ampio volume di carbone attivo e mezzi chemioattivi per affrontare un ampio spettro di VOC, odori e gas.
Sistemi di questo tipo sono utilizzati in ambienti in cui l'esposizione alle sostanze chimiche è una delle principali preoccupazioni, come ad esempio le abitazioni in prossimità di corridoi di traffico, gli spazi in cui si verificano emissioni continue di gas dai materiali da costruzione o gli ambienti con una maggiore sensibilità agli odori.
Consigli pratici: Come ridurre i VOC negli ambienti interni
Per gestire meglio l'esposizione ai VOC
:- Utilizzare prodotti per la casa a basso o nullo contenuto di VOC, quando possibile.
- Aumentare la ventilazione durante le ristrutturazioni o quando si introducono nuovi mobili
- Scegliere depuratori d'aria progettati specificamente per la filtrazione in fase gassosa e assicurarsi che l'unità sia adeguatamente dimensionata per lo spazio; sostituire i filtri gassosi secondo le raccomandazioni del produttore.
Domande frequenti
Tutti i purificatori d'aria rimuovono i VOC?
No. La maggior parte dei depuratori d'aria è progettata solo per la rimozione delle particelle.
I filtri HEPA possono rimuovere gli odori chimici?
No. I filtri HEPA catturano le particelle, non i gas.
Quanto carbone attivo è necessario per rimuovere i VOC?
Una riduzione efficace dei VOC richiede in genere chili di carbone attivo, non strati sottili.
I depuratori d'aria possono eliminare completamente i VOC?
Possono ridurre significativamente i livelli di COV, ma il controllo delle fonti e la ventilazione rimangono importanti.
I depuratori a base di ozono sono sicuri per la rimozione dei VOC?
No. L'ozono può peggiorare la qualità dell'aria interna e la salute respiratoria.
Conclusione
I depuratori d'aria possono rimuovere i COV, ma solo se sono progettati per la filtrazione in fase gassosa, utilizzando una quantità sufficiente di carbone attivo e di mezzi chimici. I filtri HEPA da soli non sono efficaci per i gas e alcune tecnologie commercializzate per la rimozione dei VOC possono in realtà peggiorare la qualità dell'aria interna.
Per la maggior parte delle abitazioni, i risultati migliori si ottengono combinando una corretta filtrazione con la ventilazione e il controllo delle fonti.
