大気圧バリア放電、プラズマ、殺菌、脱臭、表面処理、有害ガス分解、環境対策、カビ、ウイルス、耐熱性薄膜、オゾン、OHラジカル、新型コロナウイルス

変わった開発者のブログ

安価なプラズマは世の中を変えると信じて苦しみながら夢を追い続ける開発者のブログ。

消臭トレイン

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 小型化が出来るプラズマ発生器の特徴を生かして、プラレールの中に発生器を閉じ込めたサンプルです。

 これ一台で6畳間くらいなら10分程度ドライブするだけで十分に消臭効果が得られます。我が家のニャンコ部屋のアンモニア臭も完璧に脱臭出来ています。

 

 そしてこの中に使われている小型のプラズマ発生器はこちらになります。ちょっとピンボケですが、長さ2cmの発生素子になります。

 

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 電池駆動で、どこでも持ち運べるタイプで、ブーツの脱臭にも効果は抜群です。

 

 弊社のプラズマ発生素子を使って、こんなモデルを考えれば無限大の可能性が広がってくると思います。ご希望にあった発生素子を作ることが出来ますからぜひ一度お問い合わせください。

 

 ぜひ、あなたのアイデアで新製品を生み出してみて下さい。

 

 

 

 

 

 

プラズマ消毒の効果について

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消毒の道具 足元を消毒しよう

 前回オゾンが新型コロナウイルスに効果を発揮したという奈良県医大の情報をおつたえしましたが、オゾンの濃度といい時間といいどうも腑に落ちない点が多いのも事実です。報道の内容によれば、おそらく医療機関で用いられる滅菌の概念に近いような領域をテストしているような気がします。

 ただ、一般の生活の中においては滅菌のレベルまで行かなくてもウイルスが感染しにくい状況を作り出せればよいのではないかと思います。

 新型コロナウイルスに限ったことではありませんが、ウイルスが1個とか2個身体に入ったところで感染にはいたりません。感染するために数千個とか数万個のレベルで身体に入ることが必要になってきます。ですからウイルス0を目指すのではなく、ウイルスを100分の1あるいは1000分の1に減らすだけでも十分に効果があると思います。

 また、人間の飛沫で飛び散ったウイルスの多くは床に落ちると言われています。そして、その床に張り付いたウイルスの上を歩くことによって、ウイルスが飛び上がりやすくしてしまうのです。

 そうしたことから考えれば、人間の生活空間の膝より下の部分を重点的に消毒することで、ウイルスの数を大きく減らせると考えます。エンベローブウイルスはオゾンだけでなくプラズマが生み出す多種類のフリーラジカルによって脂質過酸化反応を起こして死滅することもわかっているわけですからそれをどうやって利用するか知恵の見せ所です。

 そう考えれば、使用基準に則った濃度の薄いオゾンと合わせて酸化力の強い各種フリーラジカルもその使い方に工夫をすればウイルスに感染しにくいスペースを作ることが可能になります。

 せっかく、見出してくれた知見ですからうまく活かすことによって暮らしやすい生活空間を作ることに貢献したいと考えています。弊社の大気圧バリア放電プラズマシステムはウイルス0ではなくウイルスが感染しにくい空間を作ることに貢献できると考えています。

 

 

 

 

 

プラズマで身近な匂いを分解しましょう。

 プラズマ放電を行うと、原子が電離し、電離した電子やイオンが自由に飛び回っている状態を作ります。さらに放電によって酸化力の強いオゾンやOHラジカルを発生します。

 

 このような状態の下では、電子やイオンのような帯電粒子と中性のラジカルがにおい分子や有害ガスと接触して自由電子をやりとりしたり、オゾンやラジカルによって酸素原子や窒素原子あるいは他の大気中の物質の自由電子が付加することでニオイのもとになっているガスそのものを別の物質に変化させてしまいます。ニオイの元になっているガスそのものを別の物質に変化させてしまいますからニオイはもとから消失することになります。それと同時に有害なガスを無害なガスに変化させることが出来ます。

 

 しかもニオイを作り出すことには細菌が関わっていることが多いのですが、プラズマの自由電子やオゾンあるいはOHラジカルは細菌の細胞膜を破壊して細菌そのものを除去してしまいます。これは部屋の中に存在する病原菌となりうるような細菌も除去することに繋がります。

 

 このような二段階の完璧な消臭効果を発揮できるのはプラズマ以外にはありません。

  弊社のプラズマ発生システムを用いることで家庭や職場に隠れているニオイを低コストで分解するだけでなく殺菌効果によってクリーンな環境を作り出すことがことが可能になります。こんな時代だからこそ新型コロナウイルスだけでなく、身近に存在する細菌も除去してより安全で安心な快適空間を作ることが必要だと考えます。

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有機溶剤の分解

 石油系有機溶剤の多くは、トルエンがそうであるように「光分解性・加水分解性ゼロ」といえます。こういった物質はいったん大気中に放出してしまうと分解に大変な時間がかかり、取り返しがつきません。当然、温暖化を呼びます。だからこそVOC規制として工場や建築物からの有機溶剤の放出量が制限されています。

 

その中でも現在考えられている分解法について書いてみます。


1 光触媒
光触媒によりVOCを酸化分解する方法が実用化されています。光源は主に紫外線が使用されていますが、最近は可視光を利用する研究が活発に行われています。

 一例として光触媒によるトルエンの酸化を考えてみます。

 光触媒は分解速度が遅いので、塗装工場や印刷工場などから排出される多量のVOCを直接酸化分解することは困難です*注。しかし、悪臭は僅かの原因物質から発生していることが多く、悪臭除去装置として実用化されています。実際に、排水処理場の悪臭や腐敗臭の発生する保管庫などで効果を発揮しています。

 

2 放電プラズマ法
プラズマは、何回か説明して来ましたが、気体を構成する分子が電離して、陽イオンと電子に別れて運動する状態を言います。放電には以前はコロナ放電が利用されていましたが、現在ではもっと省エネなバリア放電等が用いられ始めています。

VOCの分解は、VOCとプラズマの接触により進行、プラズマ周辺に触媒を配置することで分解速度を10倍以上に高めることが可能です。

放電プラズマ法は、現在、放電を強力にして分解速度を高める研究が行われていますが、一方では、放電を弱くして、空気中での放電に伴う窒素酸化物の発生を抑えて、微量の悪臭物質を除去する用途に限定して使用する方法も考えられています。

放電プラズマ法は、消費エネルギーが少なく分解能力も高い魅力的な処理方法です弊社のバリア放電プラズマは消費エネルギーが小さく、窒素酸化物の発生もありませんので、目的にピッタリの手法だと考えています。

 

3 オゾン酸化法
 オゾンの酸化力を利用してVOCを分解する方法です。これもプラズマ発生によって副次的に出来る方法と言えます。VOCを含む排ガスを直接オゾンと接触させる方法、及び排ガスを活性炭等に吸着させてからオゾンで処理する方法が研究されています。光触媒法や放電プラズマ法と同じで、処理対象の気体の温度を上げることなしに処理が可能です。オゾン発生には大気中の放電が使用され、VOC処理後はすべて元の酸素や窒素に戻っていくので残留物がない方法と言えます弊社プラズマ発生ユニットは、電圧のコントロールによりオゾン発生も行え、窒素酸化物は0に抑えます。非常に安価で効果が高いシステムだと言えると考えています。

 

4 生物処理法
 生物処理は、畜舎や堆肥のにおいを除去するために使用されています。しかし、生物処理については装置の仕組みも性能データの取得方法もほとんど公開されていません。分解菌の種類も担持体もノウハウで固められています。

 生物処理では、微生物を殺すような殺菌作用のあるVOCは処理できず、また装置は広い設置面積が必要なので、工場の排気処理には利用が難しいところがあります。しかし、自然に近いクリーンな処理技術として再評価して、強力に開発を進めるべきだとの意見もあります。

 

5 薬液処理法
 VOCを吸収する薬液をシャワーにして吹き付ける、あるいは薬液中でバブリングして排ガスを処理する方法です。吸収したVOCを回収し、薬液を再生してリサイクルします。したがって、排ガスの種類、風量、濃度などにより装置を個別に設計する必要があり、汎用品として市場に出ている製品はほとんどないと言えます。

 

 プラズマを用いることによって生物に対する毒性が低く、温暖化の原因物質を安価で分解出来る時代はもう始まっています。

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バリア放電プラズマで発生したプラズマ発光

 

 

 

 

 

 

放電によって作り出されるプラズマ状態と殺ウイルス

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宇宙のイメージ

 どうもプラズマ状態というイメージがうまく伝わらないようなので、もう一度詳しく書いてみたいと思います。

 

 

 世の中に存在する物質を細かく分解していくと土星の輪のように原子核の周りを電子が回っている各々の原子に行き着くことが出来ます。さらに、その原子に更に熱とか電気とか衝撃というようなエネルギーを与えることによって原子核の周りを回っていた電子が外部に飛び出した状態になります。原子というのは原子核のプラスの数電子のマイナスの数が釣り合ってバランスを取っているのですが、電子が外部に飛び出すことでプラス・マイナスのバランスが崩れることになり、不安定で活発な状態が出現します。

 このような物質の状態をプラズマ状態と呼びます。

 

 

 ただ、地球上の物質では安定した状態の原子の形で存在していますが、宇宙空間においては99%が不安定なプラズマの状態で存在していると言われています。

 

 この不安定になったマイナス電子やプラスの原子核が他の物にくっついて安定しようとすることで活発に動くようになりその結果として様々な現象を引き起こすのです。それは以前にもお伝えして来ましたが、水の浄化であったり空気の浄化金属表面の親水化樹脂表面の親水化有機物の分解食品の衛生管理といった効果を発揮します。

 

 その中の活動の一つがウイルスを死滅させるという効果を発揮するのです。これは以前に自由になったマイナス電子がウイルスに脂質過酸化反応を起こさせることから起きる効果だということは説明させていただきました。

 プラズマというとなんか遠い存在のような気がしますが、家電製品にもその技術が利用されていて蛍光灯が光ることや、プラズマテレビが画像を映し出すこともプラズマ現象を利用したものです。また身近に起こる雷の光などはプラズマ現象そのものです。

 このようにして、プラズマ技術はこれからの技術発展にとっては欠かせない技術になってきているのです。ただ、プラズマ状態を作るには今までは雷を起こすような大きな電力を必要として来ました。

 しかし、弊社が開発したプラズマシステムはもっとずっと小さな電力でプラズマの効果を十分に発揮させることが出来るものなのです。

 

 

 

 

 

オゾン殺菌の効果について

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消毒の道具 足元を消毒しよう

 前回オゾンが新型コロナウイルスに効果を発揮したという奈良県医大の情報をおつたえしましたが、オゾンの濃度といい時間といいどうも腑に落ちない点が多いのも事実です。報道の内容によれば、おそらく医療機関で用いられる滅菌の概念に近いような領域をテストしているような気がします。

 ただ、一般の生活の中においては滅菌のレベルまで行かなくてもウイルスが感染しにくい状況を作り出せればよいのではないかと思います。

 新型コロナウイルスに限ったことではありませんが、ウイルスが1個とか2個身体に入ったところで感染にはいたりません。感染するために数千個とか数万個のレベルで身体に入ることが必要になってきます。ですからウイルス0を目指すのではなく、ウイルスを100分の1あるいは1000分の1に減らすだけでも十分に効果があると思います。

 また、人間の飛沫で飛び散ったウイルスの多くは床に落ちると言われています。そして、その床に張り付いたウイルスの上を歩くことによって、ウイルスが飛び上がりやすくしてしまうのです。

 そうしたことから考えれば、人間の生活空間の膝より下の部分を重点的に消毒することで、ウイルスの数を大きく減らせると考えます。エンベローブウイルスはオゾンだけでなくプラズマが生み出す多種類のフリーラジカルによって脂質過酸化反応によって死滅することもわかっているわけですからそれをどうやって利用するか知恵の見せ所です。

 そう考えれば、使用基準に則った濃度の薄いオゾンでもその使い方に工夫をすればウイルスに感染しにくいスペースを作ることが可能になります。

 せっかく、見出してくれた知見ですからうまく活かすことによって暮らしやすい生活空間を作ることに貢献したいと考えています。弊社の大気圧バリア放電プラズマはウイルス0ではなくウイルスが感染しにくい空間を作ることに貢献できると考えています。

 

 

 

 

 

新型コロナウイルス対するオゾンの効果が実証されました。

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実験室

 

 

 新型コロナウイルスに関して初めてオゾンによる消毒の効果が認められました。

 

https://www.sankei.com/west/news/200515/wst2005150031-n1.html

 

 ニュースでは医療機関用途をうたっていますが、家庭や職場でも使いやすい装置も弊社では作成しております。