Наталья Скаредина, специалист по связям с общественностью ООО НПФ «Поток Интер», помогла нам разобраться в плюсах и минусах различных систем очистки воздуха, а также рассказала, где именно могут и должны применяться эти технологии. Касается каждого.
Как и когда появилась компания «Поток Интер»? Всё началось с идеи и научной разработки с последующей регистрацией компании или как-то иначе? Пришлось ли привлекать инвесторов на начальном этапе или работа велась изначально под заказ?
Научно-производственную компанию «Поток Интер» основали в 1994 году российские ученые-изобретатели Елена Владимировна Володина и Александр Владимирович Наголкин, единственные ученые из России, принимавшие участие в разработке ISO 14644-1-2002 – межгосударственного стандарта чистоты помещений.
Елена Володина и Александр Наголкин на протяжении долгого времени работали в конструкторском бюро «Салют», где занимались рационализаторской и изобретательской деятельностью. В основном их усилия были направлены на поиск различных инновационных решений для космоса. Так, была разработана инновационная система обеззараживания воздуха «Поток» на основе технологии биоинактивации, которой уже пользуются российские космонавты и астронавты NASA на МКС.
В 2011 году А. В. Наголкин и Е. В. Володина получили национальную премию лучшим врачам России «Призвание» в номинации «За вклад в развитие медицины, внесенный представителями фундаментальной науки и немедицинских профессий».
В 2012 году — награду «Высокие технологии 21 века» за «разработку новых конструкций установок обеззараживания воздуха и инженерно-технических решений в рамках реализации городских программ «Инновационный транспорт», «Умный дом».
В мае 2014 года в «Поток Интер» пришел инвестор Загидуллов Марат Фаридович, который занимается управлением компанией и активным продвижением продукции, в том числе за рубежом.
Проведите для читателей небольшой экскурс в историю — какие технологии обеззараживания воздуха применялись ранее?
Наиболее широко распространенными методами обеззараживания воздуха являются НЕРА-фильтрация, озонирование, фотокатализ, воздействие ультрафиолетом, холодная плазма. Их эффективность является доказанной, но не высокой.
Ультрафиолетовое (УФ) излучение
Является распространенным и привычным методом для бактерицидной обработки воздуха. Ультрафиолетовое бактерицидное облучение воздушной среды помещений осуществляется с помощью ультрафиолетовых бактерицидных облучателей и установок, которые применяются с целью снижения уровня бактериальной обсемененности и создания условий для предотвращения распространения возбудителей инфекционных болезней.
Однако бактерицидный эффект УФ-ламп наблюдается только в узком диапазоне длин волн (200-300 нм) и только в случае получения микроорганизмами необходимой бактерицидной дозы.
Эффективность бактерицидных УФ-ламп позволяет осуществлять инактивацию многих видов микроорганизмов с эффективностью не менее 99% за время прохождения воздуха через установку. Вместе с тем, существенным недостатком УФ-облучения является относительная устойчивость к излучению спор и плесневых грибов, в связи с чем, в ходе обеззараживания воздуха в помещениях эффективность их инактивации недостаточна. Также необходимо учитывать, что в ходе эксплуатации УФ-ламп мощность излучения постоянно снижается, что затрудняет их эффективное использование.
Озонирование
В чистом виде такой метод обеззараживания воздуха как озонирование используется не всегда, а часто в комбинации с НЕРА-фильтрами (High Efficiency Particulate Absorption). Опасность озона заключается в том, что для эффективного обеззараживания его содержание в воздухе должно в разы превышать ПДК (предельно допустимая концентрация). Кроме того, целый ряд микроорганизмов устойчив к озону. Поскольку он не убивает микробную клетку, всегда есть возможность «оживления» и мутации микроорганизмов. Также существенным недостатком является низкая скорость инактивации микроорганизмов. Что касается сфер применения озона, то он практически не используется в сельском хозяйстве и пищевой промышленности. Нельзя забывать, что озон — химическое вещество, которое может быть потенциально опасным для здоровья человека и окружающей среды. Большинство цивилизованных стран отказываются от использования озона.
HEPA-технология
Метод фильтрации воздуха (НЕРА-технология) направлен не на уничтожение микроорганизмов, а только на ограничение их поступления в помещение. Они могут лишь задерживать частицы и микроорганизмы в порах фильтрующего материала и накапливать их в процессе эксплуатации. При этом инактивации (уничтожения) микроорганизмов в фильтрах не происходит. Именно поэтому количество микроорганизмов, накопленных фильтрами во время эксплуатации, постоянно растет, и они быстро становятся источником повышенной микробиологической опасности.
Из-за отсутствия в системах вентиляции автоматики, контролирующей эффективность фильтрации и целостность фильтров, невозможно обеспечить высокую надежность и микробиологическую безопасность воздуха и своевременно предпринять необходимые меры для смягчения последствий «залповых» выбросов микроорганизмов в помещении.
Сложность и трудоемкость технического обслуживания и большие эксплуатационные расходы при использовании НЕРА-фильтров не позволяют в полной мере обеспечить высокую надежность и безопасность работы систем обеззараживания воздуха.
В чем ключевое отличие этой технологии от перечисленных выше?
Все вышеперечисленные методы обладают рядом существенных недостатков, которые делают их применение экономически нецелесообразным, малоэффективным и, подчас, небезопасным. В этой связи человечество находится в поиске новых инновационных решений в области обеззараживания воздуха.
Технология биоинактивации «Поток» устраняет все представленные выше недостатки, присущие большинству технологий обеззараживания воздуха и полностью отвечает принципам устойчивого развития. Принципиальное отличие данной технологии от представленных на рынке решений состоит в том, что она эффективна в отношении любых видов микроорганизмов, находящихся в воздушном потоке, при этом не использует расходные материалы, демонстрирует рекордно низкое электропотребление и пр.
Технология обеззараживания воздуха «Поток» основана на явлении электропорации мембраны клетки. Электропорация — создание пор в мембране клетки под воздействием электрического поля. Это явление широко используется в биотехнологии для внедрения макромолекул, например, ДНК и РНК в клетки млекопитающих, бактерий или растений. При воздействии технологии «Поток» процесс электропорации имеет необратимый характер, в результате чего происходит инактивация любых микроорганизмов, находящихся в обрабатываемом воздухе.
Процесс инактивации осуществляется путём воздействия на микробную клетку постоянных электрических полей заданной ориентации и напряжённости, приводящего к её разрушению. При этом величина воздействия рассчитана так, чтобы уничтожать любые микроорганизмы и вирусы вне зависимости от их видовой принадлежности. Кроме того, в установке заложена функция автоматического контроля и регулирования параметров, гарантирующих стопроцентную эффективность инактивации вирусов и микроорганизмов.
На основе технологии инактивации серийно выпускается электрополяризатор «Поток», зарегистрированный как установка обеззараживания воздуха (УОВ) «Поток150-М-01». Установка запатентована в России, в странах Европы (Австрия, Бельгия, Дания, Германия, Франция, Италия, Швейцария, Швеция, Испания, Великобритания, Нидерланды, Люксембург), США, Японии, Южной Корее и в Украине и везде прошла, как не имеющая аналогов.
Как собственно происходит сам процесс обеззараживания воздуха?
Суть технологии заключается в том, что при использовании высокопористых электродов обеспечивается многократная перезарядка микроорганизмов, и в результате такого воздействия происходит их полное разрушение и гибель. После обработки установкой инфицированного воздуха на выходе идёт стерильный воздух без всяких опасных микробов, бактерий и вирусов. При этом не происходит накопления живых микроорганизмов внутри установки и нет потенциальной опасности залпового выброса микробов после её выключения и повторного включения.
Обеззараживание воздушного потока осуществляется в два этапа. Первый этап: в зоне инактивации производится комбинированное многократное воздействие на микроорганизмы резко изменяющихся по величине напряженности и градиенту постоянных электрических полей и ионов противоположных знаков, приводящее к необратимому повреждению или полному разрушению микробных клеток. Второй этап: в зоне тонкой фильтрации происходит улавливание обломков разрушенных клеток и находящихся в обрабатываемом воздушном потоке частиц на высокопористых наноэлектродах электростатического осадителя, обладающего большой пылеёмкостью. Эффективность фильтрации при этом соответствует фильтрам класса Н11-H14.
Какие проблемы решает обеззараживание воздуха?
Проблема биологической безопасности воздушной среды по своей актуальности, масштабности и социальным последствиям является серьезным вызовом современности и требует принятия комплексных, эффективных мер, в том числе и правового характера, по ее разрешению как со стороны государства, так и мирового сообщества в целом.
В России рынок обеззараживания воздуха является слабо диверсифицированным. Акцент делается, главным образом, на дезинфекцию поверхностей и оборудования. При этом воздушная контаминация остается одной из главных проблем в медицине, сельском хозяйстве, пищевой промышленности, транспорте, а также других сферах.
По данным Всемирной организации здравоохранения, в структуре регистрируемых инфекционных болезней более 90% составляют заболевания, возбудители которых передаются воздушно-капельным путем. Воздушная среда – один из главных факторов лечебного процесса, при этом качество воздуха может способствовать выздоровлению больных или, наоборот, препятствовать этому.
Где оно может и должно применяться обеззараживание воздуха? Где уже применяются установки «Поток»?
Системы обеззараживания воздуха крайне необходимы везде, где существует благоприятная среда для размножения микроорганизмов и его необходимо остановить – больницы, общественный транспорт, школьные учреждения и детские сады, офисы и фитнес-центры и пр.
Оборудованием «Поток» оснащено более 1500 помещений медицинских учреждений Российской Федерации (в том числе, ГКБ им. С. П. Боткина, Главный военный клинический госпиталь им. Н. Н. Бурденко, ГКБ им. Н. И. Пирогова, НИИ неотложной детской хирургии и травматологии, Центральный НИИ Туберкулеза и др.)
Применение оборудования «Поток» в пищевой промышленности и сельском хозяйстве позволяет предотвратить распространение плесени, снизить количество брака, повысить качество и увеличить сроки сохранности продукции (клиентами компании уже являются «Вимм-Билль-Данн (PepsiCo), «Балтийский берег», «Пробиотик+», Мясокомбинат «Клинский», «Самарский бройлер» и др.).
В мясной промышленности использование оборудования «Поток» позволяет снизить потери в индустрии на 80%, тогда как экономия составляет 84,2 млрд. рублей в год. В молочной промышленности снижение потерь достигает 80%, экономия – 5,1 млрд. рублей в год. Результат использования установок «Поток» на птицефабриках – повышение поголовья цыплят с экономией в 10,6 млрд. рублей в год (расчет произведен НПФ «Поток Интер»).
Кроме того, появление новых опасных для человека видов инфекций, передающихся воздушно-капельным путем (птичий грипп, атипичная пневмония, легионелла и др.), наличие угроз биотерроризма, перевозка инфицированных пассажиров и другие факторы повышают риск распространения инфекционных заболеваний на пассажирских объектах массового сосредоточения людей.
В космической медицине существует значимая проблема, связанная с ухудшением санитарно-микробиологического состояния газовой среды при длительном пребывании людей в герметично-замкнутых космических комплексах с искусственной средой обитания, риском заноса бактерий и грибов с грузами, доставляемыми на орбитальную станцию, отсутствием возможности использования большинства химических дезинфицирующих средств и ртутных УФ-ламп вследствие их токсикологических и экологических свойств, не безопасных для человека. Поскольку космические аппараты представляют собой герметично замкнутую систему, то ухудшение санитарно-микробиологической обстановки может оказать негативное влияние на состояние здоровья членов экипажа. Наиболее опасная, не совместимая с осуществлением или дальнейшим продолжением полета чрезвычайная ситуация может возникнуть в случае заноса возбудителей особо опасных инфекций в кабину космического объекта.
Сегодня в связи со сложной эпидемиологической ситуацией, установившейся в мире в целом и в России, в частности (в том числе значительное распространение гриппа AH1N1-2009 и других видов), проблема профилактики гриппа стоит очень остро, особенно в образовательных учреждениях. Применение установок обеззараживания воздуха «Поток» в школах, детских садах, институтах позволяет повысить биобезопасность воздуха и решить такие задачи, как профилактика распространения вирусов и инфекций, сокращение количества заболевающих детей и сотрудников школы, улучшение самочувствия детей, страдающих аллергией или астмой. В глобальном масштабе использование технологии «Поток» способно уменьшить риск распространения сезонных, социально значимых и особо опасных инфекций среди населения.
В 2016 году установки «Поток» были размещены в ГБОУ города Москвы «Школа № 686 »Класс-центр, университете Иннополис.
В помещении, где применялась установка «Поток» ощущалась чистота обработанного воздуха. Хорошо очищенный воздух сказался на состоянии здоровья учеников и преподавателей. Мы уверены, что именно с применением установки снизится заболеваемость и улучшится успеваемость. На карантин, во время эпидемии гриппа, наша школа не закрывалась.
Доказанная эффективность метода обеззараживания воздуха путём инактивации микроорганизмов, использованная в технологии «Поток», послужила основанием для включения данного подхода в действующие нормативные документы (СП, СанПиН, СНиП и др.)
Принцип работы электрополяризатора «Поток»
Устройство обеззараживания воздуха содержит высоковольтный источник питания и расположенные последовательно по ходу потока средство предварительной обработки воздушного потока, двухсекционную камеру инактивации и осадитель. Средство предварительной обработки воздушного потока образовано из разноименно заряженных токопроводящих фильтрующих элементов, между которыми установлена пластина из диэлектрического высокопористого проницаемого материала.
Первый по ходу потока токопроводящий фильтрующий элемент выполнен в виде цилиндрического электрода с основанием в виде пластины из токопроводящего пористого проницаемого материала, прилегающей к пластине из диэлектрического высокопористого проницаемого материала, и пластины из токопроводящего высокопористого материала, расположенной на расстоянии от свободного торца цилиндрического электрода, к которой примыкает электрически связанный с ней игольчатый электрод, расположенный соосно цилиндрическому электроду и направленный острием в сторону диэлектрической пластины.
Цилиндрический и игольчатый электроды подключены к противоположным полюсам источника питания. Каждая секция двухсекционной камеры инактивации выполнена в виде соосно расположенных игольчатого коронирующего и цилиндрического некоронирующего электродов, каждый из которых электрически связан с соответствующей пластиной из токопроводящего фильтрующего материала. Осадитель выполнен из расположенных параллельно друг другу разноименно заряженных пластин из высокопористого токопроводящего материала, между которыми расположены пластины из высокопористого проницаемого диэлектрического материала.
