Uplatnění pěnové keramiky v oblasti fotokatalytického čištění vzduchu

SpolečnostLANIK s.r.o., založená v roce 1991, je předním výrobcem pěnové keramiky. Pěnová keramika se vyznačuje otevřenou strukturou se vzájemně spojenými póry a nalezne své uplatnění v oblasti slevárenství pro filtraci slitin.

Oblast aplikace pěnové keramiky, produkovaný pod obchodním názvem CERASTRUCT, je mnohem širší a zahrnuje jednak oblast katalýzy a fotokatalýzy, kde lze s výhodu využít otevřené struktury pěnové keramiky jako nosiče katalyzátoru či fotokatalyzátoru. Mimo to, je možné pěnovou keramiku využít v interiérech jako esteticky zajímavý doplněk či jako odhlučňovací materiál.

Společnost LANIK s.r.o. se aktivně věnuje výzkumu v oblasti pěnové keramiky, aktivně hledá nové uplatnění tohoto perspektivního materiálu. V tomto ohledu je významná spolupráce s vysokými školami zejména pak s Vysokou školou chemicko-technologickou v Praze. V rámci této spolupráce byly realizovány dva úspěšné projekty v rámci dotačního programu OP PIK Aplikace. V rámci projektu došlo k významné inovaci – využití pěnové keramiky jako vysoce aktivního fotokatalytického prvku vhodného pro čištění vzduchu.

Fotokatalytické procesy jsou spojovány s nanokrystalickým oxidem titaničitým, kdy po ozáření UV zářením dochází k fotogeneraci reaktivních radikálů schopných oxidativně odbourávat znečišťující organické látky až na neškodné meziprodukty bez přídavku dalších chemických činidel. Fotokatalýzu je možno využít např. pro zlepšování kvality vzduchu v interiérech, kdy dochází k fotokatalytické oxidaci např. aldehydů, které se mohou v nízkých koncentracích uvolňovat z konstrukčních materiálů či nábytku a při dlouhodobé expozici způsobovat tzv. syndrom nezdravých budov projevující se celou řadu nespecifických projevů jako jsou bolest hlavy, zvracení závratě a podobně.

V rámci spolupráce s VŠCHT Praha byl sestrojen prototyp čističky ACEAIR. Jedná se o kompaktní svítící doplněk interiéru, vybaven fotokatalytickou vrstvou a zdrojem UV zářením. Schopnost celého systému fotokatalyticky snižovat přítomnost organických látek byla potvrzena v rámci nezávislého certifikačního programu vydaného Českou společností pro aplikovanou fotokatalýzu

Z důvodu rostoucí poptávky po technologiích umožňující zlepšovat kvalitu vzduchu a rovněž snižovat populaci bakterií a plísní byla pozornost výzkumu a spolupráce z VŠCHT Praha nasměrovaná do vývoje podhledových modulů s antibakteriální funkcí. Celý systém se skládá z vzduchotechnického řešení umožňujícího cirkulaci vzduchu přes pěnokeramický modul, který je ošetřen fotokatalytickým oxidem titaničitým a antibakteriálním aditivem.

Pěnokeramický nosič je vybaven zdrojem UV záření. Na základě laboratorního testování dle normy EN 16846-1 bylo zjištěno, že podhledový modul umožňuje efektivně snižovat koncentraci organických látek. Testovací metoda je založena na umístění podhledového panelu do testovací komory o objemu 1m3, kdy do testovací komory je vpravena směs čtyř polutantů (acetaldehyd, heptan, toluen a aceton). Po zapnutí UV zdroje je sledován pokles koncentrace org. látek a dále nárůst koncentrace CO2. Během ozařování podhledové panelu dochází k významnému poklesu koncentrace org. látek, které jsou oxidovány až na CO2.

Mimo schopnosti oxidovat org. látky byla rovněž testována schopnost snižování směsné mikroflóry v modelové kanceláři. V rámci spolupráce z mikrobiology z VŠCHT Praha byl odebrán vzorek vzduchu na selektivní média pro růst bakterií a plísní před a po ozařování podhledového modulu. Byl zjištěn významný pokles počtu kolonií bakterií a plísní v modelové kanceláři po týdenním provozu zařízení.

Spolupráce mezi firmou LANIK s.r.o. a VŠCHT Praha probíhá i v současné době, kde si jednotliví výzkumní pracovníci vyměňují poznatky z možného dalšího využití pěnové keramiky, tentokrát při specializovaném dočišťování těžko odbouratelných látek z odpadních vod. Spolupráce v oblasti fotokatalýzy probíhá i v rámci zájmového sdružení České společnosti pro aplikovanou fotokatalýzu (ČSAF), kde jsou oba subjekty aktivními členy.