Le aziende vendono filtri a carbone attivo (chiamati anche “filtri a carbone”) per rimuovere sostanze chimiche come formaldeide e benzene, ma il carbonio funziona davvero? Lo Smart Air lab ha messo alla prova i filtri a carbone del mondo reale.
Chi ha bisogno comunque di filtri a carbone?
Ho scritto presto che la mia preoccupazione numero uno in Cina è l’inquinamento da particolato. È nella mente di così tante persone che al giorno d’oggi anche il ragazzo da cui compro kebab conosce la parola “PM2.5.”
HEPAs fare un ottimo lavoro a rimuovere le particelle, ma le particelle non sono tutto. I gas come i composti organici volatili (COV) sono così piccoli che scivolano attraverso gli EPA. “VOC” è una grande categoria, comprese le cose come benzene e formaldeide. I COV possono causare cancro, irritazione alla gola, vertigini e altri effetti collaterali non divertenti.
Quando ho pubblicato le istruzioni su come costruire il proprio depuratore, non mi sentivo a mio agio nel raccomandare il carbone attivo perché non l’avevo testato e non volevo fidarmi solo di ciò che dicono le grandi compagnie di filtri. Quindi quest’anno, ho intrapreso un viaggio per testare se il carbonio funziona davvero.
Messo alla prova: il carbonio funziona davvero?
Ho presto imparato che il test del gas non è facile. Prima di tutto, “gas nocivi” non è una categoria naturale. È possibile acquistare un contatore di particelle in grado di rilevare tutte le particelle di una certa dimensione, ma non esiste un rilevatore in grado di rilevare tutti i gas. Invece, è necessario uno per ogni tipo di gas, e che non è a buon mercato.
In questo caso, la mia curiosità scientifica mi è costata $3,542 per questo Ibrid scientifico industriale MX6. Rileva VOC, monossido di carbonio, anidride solforosa, idrogeno solforato e biossido di azoto. Esso utilizza un rivelatore di foto-ionizzazione per misurare VOC da 0-2, 000 parti per milione con una risoluzione di .1.
Poi, avevo bisogno di una fonte di inquinamento da gas. È interessante notare che il mio appartamento non aveva abbastanza VOC per registrarsi sull’MX6–né altri 8 appartamenti di Pechino che ho testato. (Che parla se le aziende depuratore dovrebbero spaventare la gente a pensare che tutti hanno bisogno di carbonio.)
Poiché non avevo VOC rilevabili in casa mia, dovevo uscire e trovare VOC da pompare nella mia stanza. Ho scelto le sigarette perché sono noti per emettere VOC come benzene e formaldeide.
In ogni test, ho bruciato 3 sigarette Marlboro in un portico chiuso di 3,78 m2. Allo stesso tempo, ho eseguito il cannone in alto per cinque test con un filtro a carbone composito sul davanti:
Ho eseguito quattro test di controllo con un ventilatore ma nessun filtro. In questo modo la stanza ha ancora flusso d’aria, ma senza carbonio. Le sigarette sono bruciate dopo circa 15 minuti e ho lasciato i fan accesi per altri 30 minuti.
Risultati: il carbonio funziona davvero?
Guardando il Cannone + carbonio da solo dopo che la sigaretta si è spenta, i COV sono caduti. Ecco i dati di un test:
Ma forse i VOC si sarebbero appena dissipati da soli? Da lì, possiamo ridurre lo zoom per includere il tempo in cui la sigaretta stava bruciando e il test in cui avevamo solo un ventilatore (nessun filtro). Da lì, diventa più chiaro che il carbonio stava rimuovendo i VOC al di là del semplice fatto di avere un ventilatore acceso.
In media in tutti i test, i VOC hanno raggiunto un massimo di circa 1 ppm mentre il carbonio era acceso. Senza il carbonio, i COV hanno raggiunto 1,5 ppm.
Dopo che la sigaretta si è bruciata, il Cannone ha eliminato l’aria dei VOC in poco più di 15 minuti in media. Senza carbonio, l’aria aveva ancora VOC dopo 30 minuti.
Facendo una media su tutti i test, il carbonio ha rimosso il 38% dei COV quando le sigarette sono bruciate rispetto alla condizione di sola ventola. Il cannone ha rimosso il 68% dopo altri 5 minuti e il 100% entro 20 minuti dopo che le sigarette si sono bruciate.
Linea di fondo: I filtri a carbone funzionano?
I dati di test hanno mostrato che i filtri a carbone attivo rimuovevano efficacemente i gas VOC rispetto a un solo ventilatore.
Quindi, ho deciso che questi filtri sono pronti per il tempo di gioco. Ho iniziato a spedire questi filtri a carbone testati tramite il nostro sito Web e Taobao.
Tutti hanno bisogno di carbonio?
Il carbonio funziona davvero? Sì. Ma tutti hanno bisogno di carbonio? Le aziende di depuratori hanno un incentivo finanziario per convincere le persone ad acquistare filtri a carbone. Fanno più soldi se riescono a spaventare la gente a comprare carbonio. Ma tutti hanno bisogno di carbonio?
Non voglio spaventare la gente a comprare carbonio. Perché? Nella maggior parte delle case, il mio MX6 rilevato zero VOC. Ho trovato solo VOC nelle case che avevano una fonte evidente di inquinamento come rimodellamento o fumo. E in tutti i luoghi in cui l’MX6 ha rilevato VOC, sono stato in grado di notare un odore chimico. Questo ha senso, dal momento che molti VOC hanno odori evidenti, come benzene, toluene e formaldeide.
Ora, non voglio dire che i VOC non sono mai un problema. I rivelatori di ionizzazione fotografica come l’MX6 non sono il tipo di test più sensibile là fuori. Scommetto che raccoglierei piccole quantità di COV se mandassi campioni d’aria in un laboratorio.
Tuttavia, gli scienziati hanno usato metodi più elaborati e hanno trovato risultati simili. Ad esempio, gli scienziati di Hong Kong hanno testato le case e hanno scoperto che la maggior parte delle case per non fumatori non aveva livelli non sicuri di VOC. Abbiamo bisogno di altri test come questo per essere sicuri.
Per ora, non userò il carbonio nella mia casa, ma penso che sia giusto per le persone le cui case hanno:
1. Ristrutturazione recente
2. Pittura recente
3. Fumo
4. Odori
5. Fonti vicine di gas inquinanti (come vivere vicino a una fabbrica)
6. Sintomi come infiammazione e asma
Ho ancora bisogno dell’HEPA?
Sì. Il carbonio cattura gli inquinanti gassosi, non l’inquinamento da particolato. Non l’avrei nemmeno testato, ma Anna ha accidentalmente dimenticato di collegare l’HEPA e inconsapevolmente ha eseguito un normale test in camera di particelle con solo carbonio.
I risultati non sono stati abbastanza-molto al di sotto della riduzione del 95% con l’aggiunta di HEPA. Quindi, non consiglio di usare solo carbonio.
Come sempre, sto postando i dati grezzi e maggiori dettagli sui metodi per i compagni di nerd di seguito.
Il carbonio funziona davvero: metodi aperti
Durante il test del gas, tutte le porte e le finestre erano chiuse. Poiché il test si è svolto in un portico chiuso, c’erano diverse finestre, il che significa che la stanza era meno ben sigillata di una stanza interna.
Durante il test, ho bruciato tre sigarette Marlboro che puntavano verso l’alto in un portacenere sul pavimento. Il rilevatore di gas era su una piccola sporgenza appena sopra l’altezza della vita, a pochi metri lateralmente dalle sigarette. Il depuratore è stato posto a un paio di piedi dalle sigarette al centro del portico con il flusso d’aria rivolto verso l’alto.
Limitazioni
Bruciare tre sigarette in una piccola stanza è estremo. Ad eccezione delle sale fumatori dell’aeroporto, pochi posti avranno così tanto fumo in un unico posto. Tuttavia, il test dimostra che il carbonio riduce i COV.
Molte persone mi hanno chiesto quanto durano i filtri a carbone. Sfortunatamente non ho una buona risposta a questo. Il filtro a carbone che ho usato era ancora efficace dopo molti di questi potenti test sul fumo, che dovrebbero essere molto più VOC di una persona normale, ma non posso dire di più.
VOC Info: La lampada PID ha una valutazione eV di 10.6. Le valutazioni eV determinano quali tipi di macchine COV PID possono rilevare. Con una valutazione 10.6 eV, questa macchina stava probabilmente rilevando in modo affidabile il benzene, che ha un potenziale di ionizzazione di 9.25 e forse il toluene, che è a 8.82.
Questa lampada PID non è progettata per rilevare la formaldeide, che ha un potenziale di ionizzazione di 10,88. Tuttavia, in seguito ho condotto test con campioni di formaldeide e ho scoperto che l’MX6 poteva rilevarlo, e un ingegnere di Industrial Scientific mi ha detto che pensava fosse plausibile che la macchina avrebbe raccolto la formaldeide, anche se non al 100% in modo affidabile.
Info rivelatore
L’MX6 è dotato di una pompa per aspirare aria (al contrario delle versioni che campionano passivamente l’aria). Durante il test, l’MX6 aveva un filtro progettato per impedire alle particelle di entrare nella macchina. Ho azzerato la macchina se necessario prima della prova.
Primi test
Mentre iniziavo a fare i test, stavo ancora cercando di capire come fare i test–sembra semplice quando guardi i risultati, ma test come questo non sono facili! Per i primi tre test di controllo, non avevo ancora deciso di lasciare correre l’MX6 per 30 minuti dopo che le sigarette erano bruciate, quindi i dati sono limitati per quelle tre occasioni. Tuttavia, le conclusioni sono simili con quei tre test esclusi.
Condizioni di controllo
Nella condizione di controllo, ho usato una ventola Honeywell sull’impostazione bassa per approssimare il flusso d’aria di un cannone in alto con un filtro su di esso. Il punto è che i filtri abbassano il flusso d’aria, quindi Honeywell potrebbe essere una migliore approssimazione della quantità di flusso d’aria durante la condizione sperimentale.
Inoltre, ho eseguito test con un IQ Air Health Pro Plus (1) con i filtri rimossi e (2) con il prefiltro solo come test di controllo aggiuntivi. I risultati sono stati simili ai test Honeywell fan-only. Userò i test IQ Air come condizione di controllo nei test della capacità di IQ Air di rimuovere i VOC in futuro.
Dati dei test del gas
La tabella seguente riassume i test del gas. Poiché il file di dati grezzi è grande, lo sto rendendo disponibile come download da questo file: Test Cannon VOC
Dati: Prova di solo carbonio
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