Растения превратили в «живой фильтр» для воздуха в зданиях

Ученые испытали растительный биофильтр, способный активно поглощать углекислый газ из воздуха. В эксперименте концентрацию CO₂ удалось снизить даже ниже уровня наружного воздуха.

Моделирование распространенных случаев воздействия CO₂ путем сопоставления условий на улице с механизмами, происходящими внутри помещений, в городских условиях и при различных климатических сценариях показывает, что концентрация CO₂ в помещениях часто уже находится в потенциально критическом диапазоне 700–1000 ppm

Источник: Energy and Buildings

Концентрация углекислого газа в атмосферном воздухе Земли постепенно повышается, и прогнозы показывают, что к 2076 году она может достичь 936 ppm — то есть 936 кубических сантиметров CO₂ на каждый кубометр воздуха. Сейчас этот показатель держится на уровне 420 ppm. Для горожан, проводящих свыше 90 процентов времени в помещениях, ситуация особенно тревожна: внутри зданий концентрация CO₂ нередко доходит до 700–1000 ppm. Обычная вентиляция способна выровнять уровень углекислоты в помещении с уличным, но не способна опустить его ниже этого значения. И чем выше становится фоновая концентрация в атмосферном воздухе, тем менее результативной оказывается простая подача свежего воздуха с улицы.

Группа исследователей из ряда американских университетов и компании Buro Happold предложили альтернативное решение. В работе, опубликованной в журнале Energy and Buildings, они показали, что биофильтры на основе растений и микроорганизмов способны снижать уровень CO₂ в воздухе помещений до значений ниже уличных. Принцип работы таких систем опирается на фотосинтез: растения напрямую поглощают углекислый газ из воздуха внутри здания — задача, с которой не справляются традиционные системы вентиляции и кондиционирования.

«Относительно простые конструктивные решения, в частности организация воздушного потока и освещения, могут существенно повлиять на эффективность этих систем», — отмечают авторы исследования. Эта находка объясняет, почему результаты других работ в этой области порой оказывались нестабильными: эффективность живых фильтров сильно зависит от инженерных параметров среды. Теперь эти данные можно использовать, чтобы проектировать более надежные и предсказуемые решения.

Дополнительный плюс растительных систем — они не только снижают CO₂, но и положительно влияют на микробный состав воздуха в помещении. Итоги работы представят на конференции «Фотосинтетические города» при Американском институте архитекторов в Нью-Йорке. На площадке встретятся ученые, проектировщики и представители власти, чтобы выработать практические подходы к внедрению зеленых технологий в городскую и строительную среду.

Дополнительный плюс растительных систем — они не только снижают CO₂, но и положительно влияют на микробный состав воздуха в помещении

Источник: Unsplash

Команда проекта объединила специалистов по архитектуре, строительным системам, химии воздуха, экологии растений и компьютерному моделированию. В условиях нарастающего изменения климата и устойчивого роста фоновой концентрации CO₂ в атмосферном воздухе такие природные методы очистки воздуха в помещениях перестают быть просто элементом дизайна — они становятся важной частью здоровой городской среды.

Ранее Наука Mail рассказывала, что выбросы нефтегазовых компаний будут влиять на климат минимум до 2500 года.