เครื่องฟอกอากาศ HEPA ดักจับ coronavirus หรือไม่?

เครื่องฟอกอากาศ HEPA

เครื่องฟอกอากาศ HEPA ดักจับอนุภาคขนาด (และเล็กกว่า) ไวรัสที่ทำให้เกิด COVID-19 มาก คำตอบคือใช่ ไวรัสโคโรน่ามีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 0.125 ไมครอน (125 นาโนเมตร) ซึ่งอยู่ในขอบเขตขนาดอนุภาคที่ตัวกรอง HEPA จับได้อย่างมีประสิทธิภาพพิเศษ: 0.01 ไมครอน (10 นาโนเมตร) ขึ้นไป สื่อบางแห่งระบุอย่างไม่ถูกต้องว่าตัวกรอง HEPA ไม่สามารถกรองได้ต่ำกว่า 0.3 ไมครอน ดังนั้นจึงไม่สามารถดักจับไวรัสโคโรน่าในอากาศได้ นั่นผิด การศึกษาการกรอง HEPA ของ NASA นี้ค่อนข้างเป็นเรื่องทางเทคนิค แต่กราฟในหน้า 7 และย่อหน้าก่อนหน้านั้นอธิบายได้อย่างดีว่าทำไมตัวกรอง HEPA จึงมีประสิทธิภาพมากที่สุด เกือบ 100% ที่ 0.01 ไมครอน เมื่อดักจับอนุภาคขนาดเล็กมากที่ต่ำกว่า 0.3 ไมครอน มาตรฐานการทดสอบ HEPA

ซึ่งหมายความว่าเครื่องฟอกอากาศ HEPA สามารถดักจับไวรัสได้อย่างมีประสิทธิภาพ (และละอองน้ำลายและเมือกที่บรรจุอยู่ในละอองลอย) ที่ดึงเข้าไปในตัวกรอง CDC ในคำแนะนำในการทำความสะอาดและฆ่าเชื้อบ้านในช่วงการระบาดใหญ่ ตระหนักดีว่า: “เมื่อใช้อย่างถูกต้อง เครื่องฟอกอากาศสามารถช่วยลดสิ่งปนเปื้อนในอากาศ รวมถึงไวรัส ในบ้านหรือในที่อับอากาศได้” และในคำแนะนำสำหรับบุคลากรทางการแพทย์ CDC ระบุว่าอากาศจากห้องที่แยกผู้ป่วย COVID-19 “ควรถูกระบายออกโดยตรงสู่ภายนอกหรือกรองผ่านแผ่นกรองอากาศที่มีประสิทธิภาพสูง (HEPA) โดยตรงก่อนหมุนเวียน ” และแนะนำให้บุคลากรทางการแพทย์ “พิจารณาการเพิ่มโซลูชั่นแบบพกพา (เช่น หน่วยกรอง HEPA แบบพกพา) เพื่อเพิ่มคุณภาพอากาศในพื้นที่ที่ระบบจัดการอากาศแบบถาวรไม่ใช่ตัวเลือกที่เป็นไปได้”

สิ่งที่ไม่ชัดเจนคือเครื่องฟอกอากาศ HEPA สามารถจับไวรัสก่อนถึงจุดสูดดมหรือไม่ หากคุณนั่งข้างคนที่ติดเชื้อโควิด-19 เช่น เครื่องฟอกอากาศที่อยู่อีกด้านของห้องไม่น่าจะปกป้องคุณได้อย่างเพียงพอ นั่นทำให้เกิดคำถามที่ยังไม่มีคำตอบว่าเครื่องฟอกอากาศมีประสิทธิภาพเพียงใด: การสัมผัสกับไวรัสในระดับใดที่ทำให้เกิดการติดเชื้อได้ เราติดตามหัวข้อนี้อย่างใกล้ชิด และเราขอขอบคุณที่ผู้อ่านสนับสนุนอย่างต่อเนื่องในการช่วยให้เรารักษาข้อมูลที่ถูกต้องและเป็นปัจจุบัน

แต่แม้ว่าคุณจะตัดสินใจใช้เครื่องฟอกอากาศเป็นมาตรการป้องกัน เราขอแนะนำให้คุณปฏิบัติตามคำแนะนำอื่นๆ ที่มีมายาวนานของ CDC อย่างใกล้ชิด รวมถึงการเว้นระยะห่างทางสังคม การสวมหน้ากากในร่มและท่ามกลางฝูงชน ล้างมือบ่อยๆ และการบำบัดพื้นผิวที่สัมผัสบ่อย ๆ ด้วยน้ำยาฆ่าเชื้อ (แม้ว่าอัตราการแพร่เชื้อของ COVID-19 จากพื้นผิวหรือที่เรียกว่าการแพร่เชื้อโฟไมต์ ดูเหมือนจะต่ำมาก น้อยกว่าหนึ่งใน 10,000) ตามที่ CDC เขียนว่า: “วิธีที่ดีที่สุดในการป้องกันโรคคือการหลีกเลี่ยงการสัมผัสกับไวรัสนี้”

เครื่องฟอกอากาศ HEPA ทำงานอย่างไร ?

Photo: Kyle Fitzgerald

HEPA ย่อมาจากอากาศอนุภาคที่มีประสิทธิภาพสูง เทคโนโลยีเป็นผลมาจากความต้องการทางอุตสาหกรรมที่กลายเป็นสิ่งสำคัญในยุคปรมาณู: อากาศบริสุทธิ์ปริมาณมาก ซึ่งมีความสำคัญต่อการผลิตไมโครโปรเซสเซอร์และเครื่องมือที่มีความละเอียดอ่อนอื่นๆ อย่างมีความสุข การกรอง HEPA นั้นเรียบง่ายและราคาถูกโดยพื้นฐาน ซึ่งหมายความว่าทุกคนสามารถใช้ได้ในปัจจุบัน

การกรอง HEPA เป็นกระบวนการทางกายภาพ แต่ไม่ใช่สิ่งที่คนส่วนใหญ่คิดเมื่อนึกถึงตัวกรอง: ตาข่าย กระชอน หรือตาข่ายกันยุง ซึ่งอนุภาคที่มีขนาดใหญ่กว่ารูจะถูกดักจับและส่วนที่เหลือจะผ่านไป แต่ในเครื่องกรอง HEPA พัดลมจะดึงอนุภาคที่ลอยอยู่ในอากาศผ่านแผ่นกรองที่ให้ความรู้สึกเหมือนหนาแน่นซึ่งมีช่องว่างเล็กๆ หลายพันล้านช่องซึ่งมีขนาดแตกต่างกัน อากาศผ่านได้เกือบจะไม่มีสิ่งกีดขวาง ดังนั้น “ประสิทธิภาพสูง” ใน HEPA แต่ใยแมงมุมที่เหมือนเขาวงกตจะดักจับอนุภาคเกือบทั้งหมด ตั้งแต่สิ่งที่ “ใหญ่” เช่น ละอองเกสร (10 ไมครอนหรือประมาณนั้น) ลงไปจนถึงละเอียดมาก 10 นาโนเมตร (0.01 ไมครอน) (ซึ่งน้อยกว่าไวรัสแต่ละตัว)

เส้นใยในแผ่นกรอง HEPA จะดักจับอนุภาคในอากาศด้วยวิธีพื้นฐานสามวิธี (PDF) อนุภาคที่ใหญ่ที่สุดประมาณ 0.5 ไมครอนขึ้นไปถูกจับผ่านการกระแทก: ไม่สามารถเปลี่ยนเส้นทางเนื่องจากโมเมนตัมได้ พวกมันเพียงแค่กระแทกเข้าไปในเส้นใยแล้วเกาะติดกับพวกมัน อนุภาคที่มีขนาดเล็กกว่า 0.5 ไมครอน แต่ไม่น้อยเกินไป ถูกจับโดยการสกัดกั้น โมเมนตัมที่ต่ำกว่าช่วยให้พวกมันไหลไปรอบ ๆ เส้นใยได้ แต่ในที่สุดพวกมันก็เข้ามาใกล้พอที่จะสัมผัสเส้นใยหนึ่งเส้นระหว่างทาง และเกาะติดกันอีกครั้ง สุดท้าย อนุภาคที่ละเอียดมาก กล่าวคือ อนุภาคที่มีขนาดต่ำกว่า 0.1 ไมครอน หรืออย่างน้อยหนึ่งในห้าของเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นใย จะถูกกระเด้งไปรอบๆ แบบสุ่มและช้าลงโดยปฏิกิริยาของพวกมันกับอะตอมและโมเลกุลในชั้นบรรยากาศ และในที่สุดพวกมันก็ลอยหรือกระเด็นเข้าสู่ตัวกรอง ไฟเบอร์จากนั้น (อีกครั้ง) พวกเขาติด; กระบวนการนี้เรียกว่าการแพร่กระจาย ผลลัพธ์ที่ได้คืออนุภาคเกือบทั้งหมดถูกจับได้อย่างรวดเร็ว ในขณะที่กระแสลมถูกกีดขวางเพียงเล็กน้อยเท่านั้น

สิ่งสำคัญที่สุดคือ อนุภาคที่ดักจับได้ยากที่สุดคือสิ่งที่คุณอาจเรียกว่า Baby Bears: ที่ 0.3 ไมครอน พวกมันอยู่ที่ขีดจำกัดโมเมนตัมการสกัดกั้นที่ต่ำและเหนือขีดจำกัดของการแพร่ กล่าวอีกนัยหนึ่ง พวกมัน “ถูกต้อง” ที่จะได้รับ ผ่านตัวกรอง HEPA วิธีแก้ปัญหาคือทำให้แผ่นกรองมีความหนาแน่นมากพอที่จะมีเส้นใยเพียงพอเพื่อดักจับอนุภาค 0.3 ไมครอนส่วนใหญ่ และอีกครั้ง ตามมาตรฐาน US HEPA “ส่วนใหญ่” หมายถึง 99.97% ของพวกเขาในการผ่านครั้งเดียว