Ηλεκτρικό φίλτρο υψηλής τάσης εξόντωσης οργανικών φορτίων

Abstract

Η σύσταση της ατμόσφαιρας μεταβάλλεται, εξαιτίας των αέριων ρύπων που εκλύονται από ανθρωπογενείς και φυσικές δραστηριότητες. Οι κυριότερες επιπτώσεις της ατμοσφαιρικής ρύπανσης αφορούν την υγεία των ανθρώπων και αποτελούν τον πέμπτο κύριο παράγοντα κινδύνου θνησιμότητας. Η ρύπανση αυτή δεν περιορίζεται στον εξωτερικό αέρα, αντίθετα καθορίζει απόλυτα την ποιότητα αέρα στους εσωτερικούς χώρους, όπου οι άνθρωποι ζουν πάνω από το 70% του καθημερινού τους χρόνου. Αυτό θέτει επιτακτική την ανάγκη, να καταστεί ο εσωτερικός αέρας τόσο καθαρός από οποιοδήποτε παθογόνο και να βελτιωθεί η διαμόρφωση του ενεργειακού ισοζυγίου και των συνθηκών θερμικής άνεσης στο εσωτερικό του. Για την αντιμετώπιση της ρύπανσης των εσωτερικών χώρων έχουν αναπτυχθεί αρκετές μέθοδοι και τεχνολογίες μέχρι σήμερα, οι οποίες όμως ακολουθούνται από επιβλαβείς επιπτώσεις για το περιβάλλον και τον άνθρωπο. Στην παρούσα Διπλωματική Εργασία παρουσιάζεται μία καινοτόμος τεχνολογία απαλλαγής από τα ανεπιθύμητα ρυπογόνα οργανικά φορτία που βρίσκονται και συσσωρεύονται σε εσωτερικούς χώρους. Η μέθοδος αυτή αναφέρεται σε ένα φίλτρο υψηλής τάσης για την εξόντωση οργανικών φορτίων. Η αρχή λειτουργίας του βασίζεται στην επίδραση που έχει το ηλεκτρικό πεδίο στα σωματίδια που εισέρχονται σε αυτό. Η ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα και η απόδοση του φίλτρου αποδεικνύονται με βάση τα πειραματικά αποτελέσματα, τα οποία παρουσιάζονται. Αρχικά, καταδεικνύεται η απαραίτητη θεωρία σχετικά με το ομογενές πεδίο και τις τιμές των παραμέτρων του, οι οποίες είναι απαραίτητες για την θεωρητική απόδειξη της μηχανικής καταστροφής του οργανικού φορτίου μέσω των μηχανισμών που περιγράφονται στη συνέχεια της εργασίας. Επίσης, αναλύεται η θεωρία της διπολικήςροπής, η οποία συμβαίνει στα στοιχεία όταν βρίσκονται υπό την επίδραση του πεδίου και εξηγεί τις διαμοριακές αλληλεπιδράσεις στο εσωτερικό τους. Στη συνέχεια, γίνεται αναφορά στην ενθαλπία δεσμού η οποία προσεγγίζει την τιμή ενέργειας που πρέπει να προσφερθεί για να σπάσει ο δεσμός που συνδέει δύο μόρια. Τέλος, παρουσιάζεται η έννοια της ηλεκτροπόρωσης, διαδικασία κατά την οποία δημιουργείται παροδική αποσταθεροποίηση της μεμβράνης του κυττάρου αλλά μπορεί να οδηγήσει ακόμα και στη λύση του. Μετά τη θεωρητική διαδικασία, πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις και δοκιμές για την εξέταση της ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας της συσκευής. Επιπλέον, έλαβε χώρα σε νοσοκομειακές εγκαταστάσεις, πείραμα για να διαπιστωθεί η αποτελεσματικότητα του φίλτρου στην εξόντωση του ιού SARS-CoV-2. Τέλος, τα αποτελέσματα των μετρήσεων που ελήφθησαν από το φίλτρο παρουσιάζονται όπως προέκυψαν από τις πειραματικές διαδικασίες και εκτίθενται συμπεράσματα σχετικά με τη λειτουργικότητα και αποδοτικότητά του.