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2022-03-11 | 三星傳媒

空氣清淨技術新標準「光水離子化PHITTM」勝出

(記者陳家珍/台北報導)市面上的空氣清淨機常看到是用「過濾網」來降低空氣中的粒狀污染物,如果想要有殺菌效果的話,專家建議,還需要檢視是否有「光觸媒」或是「紫外線」等技術,而濾網清淨機最大的問題在於若不常常清洗或更換就會失去它原本的效用,還有可能造成二次污染的問題;相較之下,若採用最新科技「光合離子化技術(PHITTM)」,在面對室內有害的空氣污染物與致病的微生物時,將透過高級氧化法衍生出的光合離子化法,透過光化學氧化的原理,結合紫外線、臭氧、高活性氧分子群、與負離子微粒沈降等多種方式,來去除室內PM2.5、分解空氣中的有機分子和破壞微生物結構有效殺死細菌、黴菌,達成活化空氣與去除異味的效果,將成為未來新的空氣清淨技術標準。

空氣清淨技術新標準「光水離子化PHITTM」勝出

圖: 各家空氣清淨機比較表。(圖/業者提供)

根據環保署統計資料指出,人的一生中有90%以上的時間是在室內環境(包含居家、辦公室、車內)中度過,近年來病態建築物症候群廣泛受到重視,其主因來自於室內空氣污染物,由此可見,室內空氣品質對人類健康的影響多麼重要。室內空氣污染物主要有以下幾種形式:第一種是懸浮顆粒物,包括PM10和PM2.5。第二種室內主要空氣污染物是揮發性的化學物質。包括傳統(如二氧化碳)與非傳統(如溴化阻燃劑)空氣污染物及致癌物質(如甲醛)。第三種是放射性物質;第四種是生物因子,主要包括細菌、病毒、黴菌、塵蟎等造成的污染;第五種則是香煙與油煙。

該如何從根本上解決室內空氣污染問題達到保護居家安全呢?市場上,過去採用以下幾種不同方式處理:

負離子沉降技術,首先要讓懸浮於空氣中的粒子產生帶電的負離子,這種技術主要藉由產生的帶電粒子,讓它在空氣中所遇到的其他帶正電的灰塵進行吸附,當凝聚的粒子越多,自然最後就會沉降下來,也就是降低飄浮在空氣中粒子的比例,而達到潔淨的效果。
靜電集塵及纖維過濾法:前者對於更細微的粒子較有效,原理主要為透過電場來捕獲帶電的粒子,而作法通常為將空氣中的微粒離子化,如此就能提高捕獲率。後者纖維過濾法簡單來說,即為過濾網。過濾網的處理方式就是透過各種交錯的纖維來阻擋粒狀污染物,目前比較常見的為高效率濾網(HEPA)。
依據環保署環訓所室內空氣品質維護管理專責人員教材指出,上述提到三種空氣淨化方式,其實大部份仍還有它的局限性。以濾網來說,它只能有效地去除粒狀污染物(如PM10與PM5),且當濾網所承載的灰塵量達到一定程度,那麼它就會失去原本的效用,而若長時間下來未進行更替,更有可能造成二次污染。而負離子沉降技術屬於被動式去除,環境干擾因子多,成效有限,而另一種產生帶電粒子的靜電集塵法,雖然屬於主動式去除空氣中的微粒,但是操作過程中會使用到大量電力,容易產生高濃度臭氧,且成本高不易在居家環境使用。另外關於活性碳吸附法,活性碳雖然可以吸附有機性污染物達到「去除異味」的效果,但是需考量吸附容量、再清洗以及更換時間的問題,較不適合居家使用。假如選擇的是粒狀活性碳,那麼比表面積相對就會比其他活性碳來的小,因此飽和吸附量就會較低;又或是我們選擇纖維狀活性碳,雖然比表面績變大,但是相對價格也較貴。綜合以上所述,濾網、負離子、靜電僅能去除空氣中的粒狀污染物,活性碳吸附僅對氣態污染物有效。

空氣清淨技術新標準「光水離子化PHITTM」勝出

圖: 光合系統淨化過程。(圖/業者提供)

根據國際空氣品質監測單位研究空氣淨化發現,目前最便捷的方式且具殺菌與去除氣態與粒狀物態污染物效果,是進階版的光觸媒氧化方式又稱為「光合離子化技術(PHITTM)」,它是PSNR與國家實驗室聯合開發成功的高級氧化(AOP)技術,學名「Photosynthesis-Hydrogen-IonizationTechnology(PHITTM)」,屬最新型有效的空氣淨化技術,改進了光觸媒法無法有效去除粒狀污染物的缺點。

光合離子化技術(PHITTM),其實是源自於晶圓廠內的半導體產線製程中應用元件之一 ,主要解決製程中長時間產生的高污染揮發物的去化。以 (PHITTM)研發出ECOHEAL「光合電子樹」的謝宜哲執行長指出,它是一種先進的主動式空氣淨化技術,在寬頻譜紫外線與多種金屬催化劑的作用下,模擬大自然無限循環造氧的原理,可轉換室內空氣成為淨化因子,此PHITTM獨家技術,細小至0.00001微米的病毒都能淨化,將室內打造一座會呼吸的小森林。

謝執行長解釋說,光合離子化(PHITTM)原理,它是藉由特定波長的紫外線照射至金屬催化劑表面,使其產生正負電荷,並各自結合空氣中的分子(如負電荷與空氣臭氧結合形成O3–,而位於金屬表面的水分子則形成帶正電的H2O+),帶正電的H2O+接著奪取臭氧中的氧原子,使之形成O2–、H2O2+及H2O2,這些物質在空中飄散,最後消除空氣中的污染物。

要解決空氣污染及殺菌問題,光合離子化抑菌的原理大致和高級氧化法相同,它在寬光譜紫外線與多種稀有金屬催化劑作用下產生包括過氧化氫、羥基粒子、超氧離子及純態負離子等PHITTM淨化因數,羥基自由基是目前最強的淨化劑。在羥基自由基、過氧化氫、超氧離子協同作用下,可以迅速殺死空氣中 99%的細菌、病毒和黴菌,並可分解有害揮發性有機物氣體,同時生成的負離子還可以沉降空氣中的微粒以及除去異味。

在淨化過程中,產生的臭氧是形成超氧離子的中間產物,其濃度被嚴格控制在國際標準 0.04ppm以下,更低於國家標準(0.06ppm);在殺菌方面,除了產生高度活性氧分子群能殺死空氣中的微生物之外,帶有電荷的分子吸附在空氣中的微粒表面,利用電荷相吸的原理聚集空氣中的微粒,使其巨大化並沉降,達到空氣淨化的目的。以各項指標分析,PHITTM技術是目前效率最高的空氣淨化技術。

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