В «Сколково» создали эффективную альтернативу традиционному кварцеванию от COVID-19
Инновационная система обеззараживания воздуха, поверхностей и воды от коронавируса разработана в «Сколково».
Уникальная система обеззараживания воздуха, поверхностей и воды от болезнетворных вирусов и бактерий разработана компанией-резидентом «Сколково» на основе современных исследований физики плазмы. Об этом корреспонденту ФАН рассказал ведущий научный сотрудник «Клеофас Инжиниринг» Мамикон Мисакян.
«Так называемое кварцевание — это тоже обработка ультрафиолетовым излучением, — объясняет Мисакян. — Наша разработка отличается способом генерации ультрафиолетового излучения. По традиционной технологии, внутри кварцевой лампы имеется электрод. А наша система устроена таким образом, что внутри нет никаких электродов».
Как отмечает собеседник ФАН, в кварцевых электродных лампах по мере работы металл электрода испаряется и конденсируется изнутри цилиндрической колбы лампы. Таким образом, внутри лампы получается тончайший зеркальный слой, задерживающий УФ-излучение. Лампа продолжает светить в видимом спектре, но ее бактерицидное действие уже снижено. По словам разработчика, самое страшное — невозможно определить визуально, что электродная лампа перестала убивать вирусы с прежней эффективностью. Кроме того, из-за появления внутри зеркального слоя может начаться процесс дополнительного нагрева внешней поверхности ламп, ведущий к появлению дополнительного инкубатора прямо на поверхности стеклянной колбы, в итоге можно получить взрывной процесс размножения бактерий. Безэлектродные же лампы не должны иметь такого недостатка и способны эффективно работать без замены годами, уверены разработчики.
«Благодаря отсутствию электродов интенсивность излучения со временем не падает, в отличие от обычных ламп, которые периодически необходимо менять, — подчеркивает гендиректор компании Андрей Цыбульский. — Использование такого подхода позволило сделать установку очень экономичной, надежной, удобной в эксплуатации и недорогой в обслуживании».
Еще одно преимущество разработки отечественных ученых состоит в том, что УФ-лампы для обеззараживания воды охлаждаются воздухом, который за счет этого дополнительно стерилизуется. Здесь происходит комбинированный эффект: установка очищает и воду, и воздух. Даже небольшая по размерам установка по обработке воды может за час обеззаразить от вирусов 30 000 литров питьевой воды и дополнительно 400 кубометров воздуха. Такая система потребляет всего 1,5 кВт электроэнергии, что даже меньше бытового чайника. Столь низкое энергопотребление позволяет использовать для электроснабжения установок альтернативные источники, например, солнечные панели. По словам инженеров, для ее работы будет достаточно солнечной панели площадью около 2 м².
«Наша система очень простая, — отмечает Мисакян. — Для генерации ультрафиолета мы применяем не электроды, а микроволновое поле, то есть СВЧ-излучение. Для этого в установке имеется магнетрон. Мы выбрали самую эффективную длину волны — 254 нанометра, которая действует не только на ДНК бактерии или РНК вируса, но еще и необратимо повреждает их оболочку. По данным коллег-ученых из Эстонии и Великобритании, оболочка нового коронавируса тоньше, чем у бактерии, и очень чувствительна к ультрафиолетовому излучению».
В настоящее время разработчики активно ведут исследования в направлении именно обеззараживания поверхности, говорят в компании. То, что уже было сделано, можно использовать прямо сейчас. Можно даже упростить конструкцию и оставить только обеззараживание воздуха и непосредственно зараженных поверхностей, например, стен в медицинских учреждениях. Еще есть варианты для обеззараживания поверхности пола — есть небольшие ручные приборы для УФ-обработки столов, посуды и так далее.
«Почему я уверен, что наша технология будет действовать и на коронавирус тоже? — продолжает собеседник ФАН. — Нами были проведены многочисленные эксперименты. Мы изучали воздействие ультрафиолетового излучения, генерируемого нашими установками на большое количество различных бактерий, вирусов и даже споры грибков. Выяснилось, что наиболее тяжело поддавались уничтожению именно споры. Мы работали с исследователями из разных стран. Одна из самых больших работ была проведена в Великобритании. Мы исследовали эффективность УФ-излучения в отношении различных видов кишечной палочки, сальмонелл, вирусов, нескольких видов патогенных спор. Нам удалось так подобрать характеристики нашей системы по длине волны и плотности потока УФ-излучения, что погибали не только вирусы и бактерии, но и самые устойчивые споры плесени».
Высокие эксплуатационные характеристики российской установки по УФ-обеззараживанию на безэлектродных лампах были подтверждены в ходе ее эксплуатации в одной из стран Африки. В России есть все возможности для серийного выпуска этих систем, компания готова производить на начальном этапе от 30 до 300 установок в месяц. Раз этот вирус появился, человечеству придется с ним жить, и надо думать, как остановить его распространение, резюмировал ученый.
Врач, доктор медицинских наук, академик РАН Геннадий Онищенко особенно подчеркнул незаменимость ультрафиолета при обеззараживании бактерий и вирусов, которые передаются как через воздух, так и через контакт с зараженной поверхностью. Один из положительных примеров применения УФ-систем на крупных предприятиях — это московский метрополитен, напоминает специалист.
«На метрополитене эскалаторы обрабатываются установками УФ-обеззараживания, — говорит Онищенко. — Они установлены под балюстрадой эскалатора и обрабатывают движущийся поручень, за который держатся люди».
Это позволяет снизить распространение заболеваний контактным методом. Для предотвращения переноса вирусов через воздух внутри вагонов также активно применяется ультрафиолет.
«Сейчас в московском метрополитене эксплуатируются вагоны последней серии, причем новый подвижной состав составляет уже около 40% всех поездов, — отмечает академик. — Эти составы более вместимые — перевозят 60% всего пассажиропотока. В них есть принудительная вентиляция и в каждом вагоне есть установка УФ-обеззараживания».
По словам вице-президента по грантам, экспертизе и тендерной деятельности Фонда «Сколково» Сергея Кржановского, они активно реагируют на происходящие сейчас вызовы.
«Мы предпринимаем оперативные меры для поддержки технологий и разработок участников проекта «Сколково», которые позволят выявлять, лечить и не допускать распространения инфекции, а также преодолевать ее последствия, — отметил Кржановский. — Кроме того, у нас есть технологии оперативного производства расходных элементов для медицинского оборудования и медицинских изделий, а также технологии, сервисы и цифровые платформы для поддержки людей в условиях эпидемиологического режима, в том числе пожилых и социально незащищенных граждан».
Ранее ФАН рассказывал и о других изобретениях российских ученых, помогающих борьбе с коронавирусом. К наиболее перспективным разработкам в этой области можно отнести технологию обеззараживания с применением инновационных эксиламп Томского государственного университета, а также эффективные ультрафиолетовые рециркуляторы для общественного транспорта, производимые в Саранске на базе Научно-исследовательского института источников света имени Александра Николаевича Лодыгина.
