Actualizat pe 15 mai, 2023 de Marius N.
Filtrele HEPA și filtrele cu cărbune activ sunt două tehnologii de filtrare a aerului utilizate pe scară largă, fiecare având scopuri distincte în purificarea aerului pe care îl respirăm.
În timp ce filtrele HEPA excelează în captarea particulelor, cum ar fi polenul, praful și alergenii, filtrele cu carbon activ sunt specializate în adsorbția gazelor, a mirosurilor și a compușilor organici volatili.
Acest articol va aprofunda o analiză comparativă a filtrelor HEPA și a filtrelor cu cărbune activ, examinând mecanismele, eficiența, aplicațiile și alți factori cheie respectivi.
Înțelegerea capacităților unice ale fiecărui tip de filtrare este esențială pentru a alege cea mai bună soluție pentru a satisface diverse nevoi de purificare a aerului, de la medii rezidențiale la aplicații comerciale și industriale.
Filtru HEPA vs Filtru cu carbon activ – Tabel comparativ
| Filtru HEPA | Filtru cu carbon activ |
|---|---|
| Utilizare: | Utilizare: |
| Îndepărtează particule solide, cum ar fi polen, praf, acarieni, fum și spori de mucegai | Absoarbe mirosurile neplăcute, gazele și substanțele chimice volatile organice |
| Cum funcționează: | Cum funcționează: |
| Filtrarea particulelor solide prin capturarea lor într-o rețea densă de fibre | Reținerea substanțelor chimice pe suprafața poroasă a carbonului activat |
| Eficiență: | Eficiență: |
| HEPA (High Efficiency Particulate Air) – 99,97% eficiență în captarea particulelor de 0,3 microni sau mai mari | Variază în funcție de tipul și cantitatea de carbon activ, precum și de dimensiunea și concentrația substanțelor chimice |
| Durată de viață: | Durată de viață: |
| Durata de viață a unui filtru HEPA poate varia în funcție de factori precum utilizarea, calitatea aerului și calitatea filtrului. De obicei, un filtru HEPA poate funcționa eficient între 6 și 12 luni | Depinde de cantitatea de carbon activ și de concentrația substanțelor chimice; se saturează în timp și necesită înlocuirea sau regenerarea carbonului activ |
| Cost: | Cost: |
| Variază în funcție de dimensiune și calitate, dar de obicei costă mai mult decât filtrele cu carbon activ | De obicei mai puțin costisitor decât filtrele HEPA, dar costul poate varia în funcție de calitate |
| Unde este folosit: | Unde este folosit: |
| Purificatoare de aer, sisteme de ventilație, sisteme de aer condiționat, aspiratoare, echipamente de protecție personală (măști) | Purificatoare de aer, sisteme de ventilație, sisteme de aer condiționat, tratamentul apei, industrii chimice |
Ce este un filtru HEPA?
Un filtru HEPA, sau filtru de aer cu particule de înaltă eficiență, este un tip de filtru de aer conceput pentru a elimina cel puțin 99,97% din particulele din aer care măsoară 0,3 microni sau mai mari.
Filtrele HEPA sunt utilizate în mod obișnuit în purificatoarele de aer, sistemele de climatizare și aspiratoare pentru a îmbunătăți calitatea aerului din interior prin captarea poluanților precum praful, polenul, sporii de mucegai, părul de animale de companie și alți alergeni.
Există filtre mai bune decât HEPA?
Filtrele ULPA, sau filtrele de aer pentru particule ultra-fine, oferă un nivel mai ridicat de filtrare în comparație cu filtrele HEPA.
Filtrele ULPA au o eficacitate de 99,999% pentru eliminarea particulelor submicronice cu diametrul de 0,12 microni sau mai mare, în timp ce filtrele HEPA au o eficacitate de 99,97% pentru eliminarea particulelor cu diametrul de 0,3 microni sau mai mare.
Această eficiență sporită a filtrării face ca filtrele ULPA să fie ideale pentru aplicațiile care necesită un control riguros al calității aerului, cum ar fi camerele sterile, laboratoarele și mediile sanitare.
Este necesar însă să se țină cont de faptul că filtrele ULPA pot avea o rezistență mai mare la fluxul de aer, ceea ce poate duce la creșterea consumului de energie și la reducerea fluxului de aer.
Ce este un filtru cu carbon activ?
Un filtru de carbon, cunoscut și sub numele de filtru de carbon activ, este un tip de filtru de aer care utilizează carbon activ pentru a elimina impuritățile și substanțele nocive din aer.
Cărbunele activ este un material poros cu o suprafață mare, ceea ce îl face foarte eficient în adsorbția gazelor, a mirosurilor și a compușilor organici volatili (COV).
Filtrele de carbon sunt utilizate în mod obișnuit în purificatoarele de aer, sistemele de climatizare și în aplicațiile de control al mirosurilor pentru a îmbunătăți calitatea aerului din interior prin neutralizarea substanțelor chimice dăunătoare și a mirosurilor neplăcute. Aceste filtre funcționează printr-un proces numit adsorbție, în care poluanții sunt atrași și reținuți pe suprafața particulelor de carbon activat.
Cum devine carbonul activ/activat?
Cărbunele devine activ printr-un proces în doi pași care implică carbonizarea și activarea. Acest proces mărește suprafața și porozitatea carbonului, făcându-l foarte eficient în adsorbția diferiților contaminanți. Iată o defalcare a procesului:
Carbonizarea:
Materia primă, cum ar fi lemnul, turba, cojile de nucă de cocos sau cărbunele, este încălzită într-un mediu cu oxigen limitat sau sub un gaz inert (cum ar fi azotul) la temperaturi ridicate (aproximativ 600-900°C). Acest proces îndepărtează apa și compușii organici volatili, lăsând în urmă un material bogat în carbon.
Activare:
Carbonul este apoi supus uneia dintre cele două metode obișnuite de activare:
a. Activarea fizică:
În acest proces, carbonizarea este încălzită la temperaturi și mai ridicate (în jur de 900-1.200°C) în prezența unui agent de activare, cum ar fi aburul sau dioxidul de carbon. Temperaturile ridicate și agentul de activare fac să se dezvolte o structură foarte poroasă, cu mulți pori microscopici pe suprafața sa. Acest lucru mărește suprafața carbonului activat, permițându-i să absoarbă mai mulți contaminanți.
b. Activarea chimică:
În acest proces, materia primă sau carbonul este amestecat cu un agent de activare chimică, cum ar fi acidul fosforic, hidroxidul de potasiu sau clorura de zinc, înainte de încălzire. Amestecul este încălzit la temperaturi mai scăzute (în jur de 450-900°C) în comparație cu activarea fizică. Agentul de activare ajută la crearea unei structuri poroase în carbon în timpul procesului de încălzire. După activare, cărbunele activ este spălat pentru a elimina orice reziduuri chimice.
Cărbunele activ rezultat are o rețea extinsă de pori cu o suprafață mare, de obicei cuprinsă între 500 și 1.500 m²/g sau mai mult. Această suprafață mare și porozitatea ridicată fac din cărbunele activ foarte eficient pentru adsorbția unei game largi de contaminanți, inclusiv gaze, compuși organici volatili și impurități din apă și aer.
Modul de amplasare a filtrelor
În majoritatea purificatoarelor de aer, filtrul de carbon este plasat înaintea filtrului HEPA. Acest aranjament are două scopuri principale:
Protecție pentru filtrul HEPA: Prin plasarea filtrului de carbon înaintea filtrului HEPA, particulele mai mari, mirosurile și compușii organici volatili sunt adsorbite de cărbunele activ. Acest lucru ajută la protejarea filtrului HEPA împotriva înfundării sau deteriorării de către acești contaminanți, prelungindu-i în cele din urmă durata de viață.
Eficiență îmbunătățită de purificare a aerului: Pe măsură ce filtrul cu carbon elimină gazele poluante și mirosurile, filtrul HEPA se poate concentra pe captarea particulelor mai mici, cum ar fi praful, polenul și sporii de mucegai. Acest proces de filtrare secvențială are ca rezultat o purificare generală a aerului mai eficientă.
Concluzia
În concluzie, atât filtrele HEPA, cât și filtrele cu cărbune activ joacă un rol important în purificarea aerului, fiecare dintre ele excelând în diferite aspecte ale procesului. Filtrele HEPA sunt extrem de eficiente în captarea particulelor, cum ar fi praful, polenul și sporii de mucegai, în timp ce filtrele cu carbon activ sunt bune la adsorbția gazelor, a mirosurilor și a compușilor organici volatili. Alegerea filtrului potrivit depinde de problemele specifice legate de calitatea aerului și de rezultatul dorit.
Adesea, cea mai bună soluție este o combinație a ambelor filtre, așa cum se observă la majoritatea sistemelor de purificare a aerului. Această abordare de filtrare dublă oferă o purificare completă a aerului, abordând atât particulele cât și poluanții gazoși, ceea ce duce la medii interioare mai curate și mai sănătoase.
Resurse:
https://www.epa.gov/indoor-air-quality-iaq/what-hepa-filter
https://airinnovations.com/blog/ulpa-vs-hepa-filters
https://molekule.com/blog/activated-carbon-air-filter/
- De la Iluminare la Purificare: Abajururile care Transformă Aerul Interior - august 19, 2023
- Avem Nevoie de un Purificator de Aer pentru Mașină? - iulie 20, 2023
- Cum Ajută un Purificator de Aer în Lupta cu Părul de Câine - iunie 15, 2023