Лишайники могут однажды очистить воздух в вашем доме

Современные системы вентиляции — буква «V» в HVAC — обычно не предназначены для детоксикации воздуха в помещении и могут фактически увеличить воздействие патогенов, переносимых по воздуху. В любом случае, системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и более эффективные очистители воздуха в помещениях требуют больших затрат энергии и часто недоступны там, где они больше всего нужны.

Начальная стадия роста (слева) и более поздняя стадия роста «предварительно собранных» лишайниковых блоков на пробковой решетке, напечатанной на 3D-принтере, для максимизации реактивности воздушной детоксикации. Предоставлено: Калифорнийский университет в Беркли.

Появилась новая стратегия замены механических систем очистки помещений биологическими. Наружные «живые стены» используют растения для удаления углекислого газа и других токсинов из воздуха в помещении. Хотя рынок живых стен все еще находится в тени, он уже составляет около 1 миллиарда долларов в год и, по прогнозам, будет расти во всем мире более чем на 10 процентов в год. Но, как и с любой новой технологией, у них есть свой набор проблем, в частности, затраты на техническое обслуживание.

Мария Пас Гутьеррес, доцент архитектуры, начала изучать возможности использования лишайников, а не растений в качестве живых очистителей воздуха, и устанавливать их вдоль внутренних, а не внешних стен. При поддержке Программы стипендий Бакара д-р Гутьеррес стремится изготавливать небольшие «строительные блоки из лишайников» и проверять их способность очищать воздух в помещениях. Она описывает свой неортодоксальный подход и то, что ее к нему привлекло.

В. Что привело к вашему интересу к биостенам для детоксикации воздуха в помещении?

Я родился в Южной Америке и первые девять лет прожил в Рио-де-Жанейро, городе с огромным культурным подъемом, но с большим населением, которое борется за самый элементарный доступ к ресурсам. Невозможно не поддаться влиянию этого опыта. Это оставляет неизгладимый след.

Наиболее уязвимыми к загрязнению воздуха в помещениях являются пожилые люди и люди, живущие в тесноте. Нам необходимо решить проблему неравенства в доступе к чистому воздуху в развивающихся странах и здесь, у себя дома. И наши решения должны быть устойчивыми и экологически безопасными.

В. Почему вы думаете, что лишайники будут более разумной стратегией, чем использование растений для детоксикации воздуха?

Детоксикация воздуха растениями происходит главным образом на корневище — главном стебле растения. Листва занимает большую часть объема растения, но не является поверхностью для реакции с переносимыми по воздуху токсинами, которые очищают воздух. У лишайников очень большая площадь поверхности по сравнению с их объемом, и вся их поверхность может обрабатывать токсины, что делает их гораздо более эффективными.

Большинство биостен сделано из папоротников и других тропических растений. У них высокая скорость эвапотранспирации, что увеличивает влажность. Вам нужны электрические системы, чтобы осушать воздух и периодически перекачивать воду по мере роста растений. Лишайники адаптированы к любому климатическому режиму на земле, от самых засушливых пустынь на севере Чили до влажных тропических лесов. Таким образом, их можно использовать для детоксикации воздуха практически в любой среде. Блок лишайников будет системой с нулевым потреблением энергии, воды и практически без обслуживания.

В. Каков состав лишайниковых строительных блоков и как их изготовить?

Строительный блок может быть размером с кирпич, но вместо того, чтобы быть твердым, он будет состоять из сети легких и структурно упругих решеток, обеспечивающих большую площадь поверхности для роста лишайников. Решетки изготавливаются из композитов переработанных растительных отходов с использованием 3D-печати, а лишайники будут откладываться вдоль поверхностей решетки для детоксикации воздуха. Из блоков можно было собрать биостены, установить вдоль внутренних стен комнат или зданий.

В. Биостены будут соответствовать размеру внутренней стены комнаты?

Не обязательно. Биостены должны быть собраны для удовлетворения потребностей в дезактивации данного помещения. Например, чтобы вывести токсины из комнаты размером 10 на 20 футов, вам может понадобиться лишайниковая стена размером примерно три фута на четыре фута на четыре дюйма — возможно, размером со старомодный комнатный радиатор. Но они также могут быть построены в гораздо большем промышленном масштабе.

В. Как программа Bakar Fellowship поддержит ваш проект?

Нам необходимо оптимизировать конструкцию и изготовление строительных блоков. Блоки должны обеспечивать максимальную площадь поверхности решетки при сохранении структурной целостности. Нам нужно будет убедиться, что лишайник и решетка совместимы.

На первом этапе мы разработаем небольшой прототип. На втором этапе мы сосредоточимся на масштабируемости. Поддержка программы Bakar Fellows Program предлагает нам доступ к производственному опыту, который может приблизить нас к разработке практической технологии для удовлетворения реальных потребностей.