Bạn đã bao giờ tự hỏi làm thế nào các bệnh viện, phòng thí nghiệm và các môi trường khác yêu cầu chất lượng không khí trong lành lại có thể duy trì được điều kiện sạch sẽ như vậy chưa? Câu trả lời thường nằm ở một người hùng thầm lặng: bộ lọc HEPA. Kỳ quan công nghệ này vừa là thành phần cốt lõi của hệ thống lọc không khí vừa là một rào cản quan trọng bảo vệ sức khỏe hô hấp.
Bộ lọc HEPA (High-Efficiency Particulate Air - Không khí hạt hiệu suất cao) đại diện cho nhiều hơn các bộ lọc không khí thông thường—chúng trải qua quá trình chứng nhận nghiêm ngặt để đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe về việc thu giữ các hạt trong không khí siêu nhỏ. Theo yêu cầu của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA), các bộ lọc HEPA chính hãng phải bẫy được ít nhất 99,97% các hạt có đường kính 0,3 micron trở lên. Hiệu quả này mở rộng đến PM2.5, phấn hoa, mạt bụi, vi khuẩn và thậm chí cả một số loại vi-rút.
Điều thú vị là, bộ lọc HEPA thể hiện hiệu quả thậm chí còn lớn hơn với các hạt nhỏ hơn. Nghiên cứu của NASA xác nhận rằng các bộ lọc này thu giữ các hạt dưới 0,3 micron, bao gồm cả vi-rút trung bình chỉ 0,1 micron, với tỷ lệ thành công cao hơn. Hiệu suất trái ngược với trực giác này bắt nguồn từ các cơ chế lọc tinh vi của HEPA.
Hiệp hội Kỹ sư Sưởi ấm, Lạnh và Điều hòa không khí Hoa Kỳ (ASHRAE) đánh giá hiệu suất bộ lọc bằng cách sử dụng Giá trị Báo cáo Hiệu quả Tối thiểu (MERV). Xếp hạng MERV cao hơn cho thấy khả năng lọc vượt trội đối với các hạt nhỏ hơn.
Bộ lọc HEPA sử dụng ba nguyên tắc vật lý riêng biệt để bẫy các chất gây ô nhiễm trong không khí:
Các hạt nhỏ hơn 0,1 micron trải qua chuyển động Brown—chuyển động thất thường do va chạm với các phân tử khí. Chuyển động ngẫu nhiên này làm tăng cơ hội chúng tiếp xúc và bám vào các sợi lọc.
Các hạt có kích thước trung bình (khoảng 0,3 micron) đi theo các đường dẫn luồng không khí gần các sợi bị mắc kẹt khi chúng chạm vào bề mặt sợi.
Các hạt lớn hơn (trên 1 micron) duy trì quá nhiều động lượng để đi theo các luồng không khí cong quanh các sợi, thay vào đó chúng va chạm trực tiếp với chúng.
Cách tiếp cận đa cơ chế này cho phép bộ lọc HEPA loại bỏ hầu như tất cả các chất gây ô nhiễm dạng hạt khỏi luồng không khí.
Bộ lọc sơ bộ đóng vai trò là tuyến phòng thủ đầu tiên, thu giữ các mảnh vụn lớn hơn như bụi và tóc trước khi chúng đến bộ lọc HEPA. Có sẵn trong nhiều loại vật liệu và hiệu quả khác nhau (thường là MERV 1-8), các lớp bảo vệ này kéo dài đáng kể tuổi thọ của bộ lọc HEPA.
Để tối ưu hóa hiệu suất bộ lọc HEPA:
Các bộ lọc thế hệ tiếp theo sẽ tự động điều chỉnh tốc độ lọc dựa trên việc theo dõi chất lượng không khí theo thời gian thực và tích hợp với hệ sinh thái nhà thông minh.
Các vật liệu và thiết kế sáng tạo hứa hẹn khả năng kháng luồng không khí thấp hơn trong khi thu giữ các hạt nhỏ hơn.
Các nhà sản xuất đang phát triển các bộ lọc bền vững bằng cách sử dụng vật liệu phân hủy sinh học và các phương pháp sản xuất sạch hơn.
Khi nhận thức về chất lượng không khí ngày càng tăng trên toàn cầu, hệ thống lọc HEPA tiếp tục phát triển để đáp ứng các tiêu chuẩn sức khỏe và môi trường ngày càng khắt khe.
