Вчені з Університету Йонсей, Південна Корея повідомили про розробку абажура з каталітичним покриттям, який перетворює забруднюючі повітря в приміщенні речовини в нешкідливі сполуки. Абажури працюють з галогенними лампами і лампами розжарювання, і нині фахівці розширюють технологію, щоб вона була сумісна і зі світлодіодами.
За словами головного дослідника проекту Хюнг-Іл Кім, абажури націлені на леткі органічні сполуки (ЛОС), які складають більшість забруднювачів повітря в приміщенні. Ці сполуки включають ацетальдегід і формальдегід і виділяються фарбами, миючими засобами, освіжувачами повітря, пластиком, меблями та іншими джерелами.
Розроблено й інші пристрої, що розщеплюють леткі органічні сполуки за допомогою термокаталізаторів, що активізуються під впливом високих температур, або фотокаталізаторів, що реагують на світло. Однак Кім зазначає, що для більшості таких пристроїв потрібен окремий нагрівач або джерело ультрафіолету (УФ). Його команда хотіла скористатися більш простим підходом, який вимагатиме лише джерела видимого світла, що виробляє також тепло, наприклад, галогенну лампу або лампу розжарювання, і абажур, покритий термокаталізатором.
За словами Лі, Галогенні лампи перетворюють у світло всього 10% споживаної ними енергії, а решта 90% перетворюються в тепло. Лампи розжарювання ще гірше: вони випромінюють 5% світла і 95% тепла.
У роботі, опублікованій восени минулого року, команда повідомила про синтез термокаталізатора з діоксиду титану і невеликої кількості платини. Дослідники покрили каталізатором внутрішню поверхню алюмінієвого абажура і помістили абажур над 100-ватною галогенною лампою в випробувальну камеру, що містить повітря і газ ацетальдегід. Включення лампи нагрівало абажур до температури близько 120 градусів за Цельсієм, цього було достатньо для активації каталізатора і розкладання ацетальдегіду.
В процесі окислення леткі органічні сполуки перетворюються спочатку в оцтову кислоту, потім в мурашину і, нарешті, в вуглекислий газ і воду. Обидві кислоти є м’якими, а кількість вуглекислого газу, що виділяється, нешкідлива, зазначає Кім. Дослідники також виявили, що при тих же умовах можна розкладати формальдегід, і що ця технологія працює з лампами розжарювання.
У своїй останній роботі група Кіма звертається до дешевих замінників платини. Група вже показала, що ці нові каталізатори на основі заліза або міді здатні руйнувати леткі органічні сполуки. Крім того, мідь є дезінфікуючим засобом, тому Кім вважає, що мідний каталізатор може знищувати мікроорганізми, що знаходяться в повітрі.
Нині вчені шукають способи поширити концепцію абажура, що знищує забруднення, на світлодіоди — швидкозростаючий сегмент ринку освітлювальних приладів. Однак, на відміну від галогенних ламп і ламп розжарювання, світлодіоди виділяють занадто мало тепла для активації термокаталізаторів. Тому команда Кіма розробляє фотокаталізатори, які стимулюються ближнім ультрафіолетом, випромінюваним світлодіодами, а також інші каталізатори, що перетворюють частину видимого світла світлодіодів в тепло.