Ilmansuodattimien tehoa nanoluokan pienhiukkasiin testattiin

Suurin kansanterveydellinen sisäilmaongelma aiheutuu ilmassa olevista nanoluokan pienhiukkasista. Tuoreimpien arvioiden mukaan ne aiheuttavat vuosittain globaalisti noin seitsemän miljoonan ihmisen ennenaikaisen kuoleman. VTT:n ja TTY:n tutkimuksessa selvitettiin nyt ensimmäistä kertaa ilmansuodattimien suorituskykyä ja mekanismeja liikenteen nanohiukkasten poistamiseen sisäilmasta.

Nanoluokan pienhiukkaset ovat niin pieniä, että ne pääsevät syvälle elimistöön ja aiheuttavat siellä muun muassa sydän- ja keuhko-oireita sekä sairastumista. Nanohiukkaset tulevat pääosin ulkoa. Suurin osa nanohiukkasista tulee liikenteestä sekä ulkomailta kaukokulkeutumina. Niitä syntyy monissa teollisuusprosesseissa ja huonosti hoidetusta puunpoltosta. Sisään tulevan ulkoilman suodattamiseen näistä hiukkasista tulee siis panostaa sanovat tutkijat.

Lähtökohtana tutkimukselle oli se, että hyvä ilmansuodatin voi estää terveydelle vaarallisten liikenteen ja muiden nanohiukkaspäästöjen tunkeutumisen rakennuksen sisäilmaan. On siis siirryttävä rakennuksissa tehokkaasti nanohiukkasia poistaviin ilmansuodattimiin. Teknologian tutkimuskeskus VTT ja Tampereen teknillinen yliopisto TTY ovat nyt kehittäneet vertailumenetelmän, jolla havaittiin ilmansuodattimien välillä merkittäviä eroja nanohiukkasten suodatuksessa.

Etenkin liikenteestä syntyy terveydelle vaarallisia päästöjä, jotka kulkeutuvat rakennuksien sisäilmaan, jos niitä ei suodateta pois. Tutkijat toteavat, että nanohiukkaspäästöt vaikuttavat merkittävästi sisäilman laatuun ja ihmisten terveyteen. Pienet nanohiukkaset tunkeutuvat syvälle keuhkoihin aiheuttaen tuhoa keuhkorakkuloissa ja verenkierrossa. Tuoreimpien arvioiden mukaan pienhiukkaset aiheuttavat vuosittain globaalisti noin seitsemän miljoonan ihmisen ennenaikaisen kuoleman. Kylmällä kelillä ulkoilman hiukkaspitoisuus voi kasvaa, kun ajoneuvojen päästöt lisääntyvät ja päästöt jäävät leijumaan alempaan ilmakehään.

Suodattimissa on eroja

VTT:n ja TTY:n tutkimuksessa selvitettiin nyt ensimmäistä kertaa ilmansuodattimien suorituskykyä ja mekanismeja liikenteen nanohiukkasten poistamiseen sisäilmasta. Tutkimuksessa tarkasteltiin hyvien ilmansuodattimien ominaisuuksia ja kehitettiin vertailumenetelmiä. Eri valmistajien tuotetestejä ei tehty.

Tutkimuksessa oli mukana yleisesti käytössä oleva F7-luokan kuitusuodatin, HEPA-luokan suodattimia sekä sähköön perustuvat elektreettisuodatin ja sähkösuodatin. Tutkituilla ilmansuodattimilla saadaan suodatettua 50 – 100 prosenttia liikenteen nanohiukkasista. Eroja suodattimien välillä havaittiin sekä nanohiukkasten suodatuskyvyssä että energiatehokkuudessa.

– Yleisesti Suomessa käytössä oleva tavallinen F7-luokan suodatin poisti yli 75 prosenttia liikenteen nokihiukkasista, mikä on vielä kelvollinen tulos. Sähkösuodatin poisti 94 prosenttia nokihiukkasista ja kalliimmat HEPA-luokan suodattimet 100 prosenttia. Toisaalta kuitusuodatin poisti sähkösuodatinta tehokkaammin aivan pienimpiä nanohiukkasia. Suodattimen tyyppi vaikuttaa myös kuormituskestävyyteen ja huoltoväleihin, kertoo tutkijatohtori Panu Karjalainen TTY:ltä.

Suodatinstandardit eivät tunne nanohiukkasia

Tulokset avaavat uusia mahdollisuuksia etenkin nanohiukkasten osalta terveellisemmän sisäilman kehitystyöhön. Nykyisin rakennusten suunnittelijoiden on pitänyt ottaa oma-aloitteisesti selvää ilmansuodattimien toiminnasta, sillä ensi vuonna voimaan astuvat uudetkaan suodatinstandardit eivät ota huomioon nanoluokan pienhiukkasia. Tämän vuoksi kehitystyön keskeiseksi kriteeriksi on nostettava mukaan liikenteen ja muutkin nanohiukkaset.

– Uutta tietoa pääsevät hyödyntämään nyt erityisesti ilmanvaihdon suunnittelijat uuden rakennuksen suunnitteluvaiheessa ja huolto- ja ylläpitovaiheessa sekä ilmansuodattimien kehittäjät, rakennuttajat ja kuluttajat, sanoo tutkija Sampo Saari VTT:ltä.

Tutkimuksessa oli ensimmäistä kertaa mukana myös erittäin pienten nanohiukkasten suodatus aina 1.3 nanometrin hiukkaskokoon asti. Ne ovat lähellä kaasumolekyylejä, mutta niiden suodatusominaisuudet ovat kuitenkin erilaiset. Kaikki tutkitut ilmansuodattimet poistivat tehokkaasti alle 3 nanometrin nanoklusterihiukkasia, mikä tarkoittaa, että tämän kokoiset hiukkaset tuskin pääsevät sisätiloihin kulkeutumaan.

Tutkimusta rahoittivat Tekes sekä alan teollisuus ; Ahlstrom Oy, FIAC Invest Oy, Green Net Finland Oy, Kauriala Oy, Lassila & Tikanoja Oyj, Lifa Air Oy, MX Electrix Oy, Pegasor Oy ja Sandbox Oy.

Tutkimus julkaistiin kansainvälisessä Aerosol Science and Technology -julkaisusarjassa.

www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/02786826.2017.1356904

Lisätietoja: Sampo Saari www.vtt.fi ja Panu Karjalainen www.tut.fi

Jaa artikkeli


Aiheesta Tutkimus

BLOGIT

Sisäilmauutiset on Sisäilmayhdistyksen julkaisema puolueeton ja riippumaton asiantuntijalehti.

© Sisäilmauutiset 2018