वायु शोधक

वायु शोधक (, एयर प्यूरीफ़ायर) एक यन्त्र है जो किसी कक्ष की वायु से अशुद्धियों को दूर कर  को उत्तम बनाता है। ये यन्त्र प्रायः उन व्यक्तियों के लिए प्रचारित किए जाते हैं जिन्हें श्वासकष्ट अथवा एलर्जी होती है, तथा  (तम्बाकू धूम्र) को घटाने अथवा समाप्त करने हेतु भी प्रयुक्त होते हैं।

व्यावसायिक स्तर पर निर्मित वायु शोधक या तो छोटे स्वतन्त्र इकाई के रूप में बनाए जाते हैं अथवा बड़े यन्त्रों के रूप में जिन्हें वायु-नियन्त्रक इकाई (Air Handler Unit – AHU) अथवा चिकित्सालय, औद्योगिक तथा वाणिज्यिक क्षेत्रों में प्रयुक्त HVAC यन्त्रों से जोड़ा जा सकता है। उद्योगों में भी वायु शोधक का प्रयोग प्रसंस्करण से पूर्व वायु से अशुद्धियाँ हटाने हेतु किया जाता है। इसके लिए प्रायः  अथवा अन्य शोषण-प्रणालियाँ प्रयुक्त होती हैं।

 इतिहास 
वर्ष १८३० (विक्रम संवत् १८८७) में  को एक यन्त्र का पेटेण्ट प्रदान किया गया जिसमें ताम्र-निर्मित शिरस्त्राण (हेलमेट) था, जिसके साथ लचीला कॉलर एवं वस्त्र जुड़ा हुआ था। शिरस्त्राण के पीछे एक दीर्घ चर्म-नलिका जुड़ी थी जिससे वायु की आपूर्ति की जाती थी। मूल संकल्पना यह थी कि इसे द्वि-धौंकनी द्वारा पम्प किया जाएगा। एक छोटी नलिका द्वारा श्वसित वायु बाहर निकलती थी। वस्त्र चर्म अथवा वायुरुद्ध वस्त्र से निर्मित होता था जिसे पट्टियों द्वारा बाँधा जाता था। १८६० (वि॰सं॰ १९१७) के दशक में  ने दो पेटेण्ट दाखिल किए जिनमें काष्ठ-कोयले की शोषक-गुणधर्मों को वायु-शोधन में प्रयुक्त किया गया (१९ जुलाई १८६०, २१ मई १८६७)। इससे प्रथम व्यावहारिक  (रेस्पिरेटर) का निर्माण हुआ।

१८७१ (वि॰सं॰ १९२८) में भौतिकशास्त्री  ने अग्निशामक हेतु श्वसन-यन्त्र का वर्णन किया जो स्टेनहाउस के यन्त्र तथा अन्य श्वसन-यन्त्रों के संरक्षणात्मक गुणों का संयोजन था। इसका विस्तृत वर्णन १८७५ (वि॰सं॰ १९३२) में किया गया।

प्रथम आवासीय HEPA छनित्र (फ़िल्टर) का विक्रय १९६३ (वि॰सं॰ २०२०) में जर्मनी में मैनफ़्रेड एवं क्लाउस हैम्स नामक भ्राताओं द्वारा किया गया। उन्होंने Incen Air Corporation की स्थापना की जो आगे चलकर  Corporation का पूर्वरूप बनी।

 उपयोग एवं लाभ 
धूल, परागकण, पालतू प्राणियों के रोमकण, फफूँद के बीजाणु तथा धूल-कणों में विद्यमान सूक्ष्म मलकण संवेदनशील व्यक्तियों में एलर्जी उत्पन्न कर सकते हैं। धूम्रकण तथा वाष्पशील कार्बनिक यौगिक (Volatile Organic Compounds – VOCs) स्वास्थ्य के लिए जोखिमकारी हो सकते हैं। VOCs जैसे घटकों के सम्पर्क से  के लक्षण उत्पन्न होने की सम्भावना बढ़ जाती है।

 कोविड-१९ 

वर्ष २०२० (वि॰सं॰ २०७७) में हार्वर्ड विश्वविद्यालय के सार्वजनिक स्वास्थ्य संकाय के Healthy Buildings कार्यक्रम के निदेशक जोसेफ़ ऐलन ने अनुशंसा की कि विद्यालयों के कक्षों में HEPA छनित्र युक्त वायु शोधक का प्रयोग किया जाए ताकि कोविड-१९ विषाणु का प्रसार घटे। उन्होंने कहा  “उच्च दक्षता वाले HEPA छनित्र युक्त सुवाह्य यन्त्र, यदि उपयुक्त कक्ष के अनुसार आकारित हों, तो वायुमण्डलीय कणों का ९९.९७% तक शोधन कर सकते हैं।”

वर्ष २०२१ (वि॰सं॰ २०७८) की एक द्रव-गतिकीय अनुकरण-अध्ययन में संकेत दिया गया कि संकुचित स्थलों जैसे उत्थापक में, जब अनेक व्यक्ति उपस्थित हों, वायु शोधक अथवा वायु-वातायन यन्त्रों का संचालन वायु-परिसंचरण को इस प्रकार प्रभावित कर सकता है कि सैद्धान्तिक रूप से विषाणु-संक्रमण बढ़ सकता है।

किन्तु वास्तविक परीक्षणों में, चिकित्सालयों के कोविड-१९ वार्डों में HEPA/UV वायु शोधकों ने वायुवाहित SARS-CoV-2 को पूर्णतः समाप्त कर दिया। इस प्रतिवेदन में अन्य जीवाणु, कवक तथा विषाणुजन्य जैव-एरोसोल में भी उल्लेखनीय कमी पाई गई। इससे संकेत मिलता है कि ऐसे वहनीय शोधक केवल कोविड-१९ के चिकित्सालय-जन्य प्रसार को ही नहीं अपितु अन्य चिकित्सालय-जन्य संक्रमणों को भी रोक सकते हैं। 

एक अन्य अध्ययन में उन जनपदों की तुलना की गई जहाँ वायु शोधक यन्त्र लगाए गए थे और जहाँ नहीं। इसमें पाया गया कि वायु शोधक यन्त्रों के प्रयोग से SARS-CoV-2 का चिकित्सालय-जन्य प्रसार घटा, किन्तु प्रभाव का परिमाण एवं उसके प्रति अनिश्चितता अधिक थी।

चिकित्सालयों में इन यन्त्रों की स्वीकार्यता पूर्ण नहीं थी, और जब अन्य प्रतिबन्ध जैसे मुखावरण तथा कक्ष-अधिभोग घटाए गए, तो वायु शोधक यन्त्रों के प्रति अनुपालन भी घट गया।

 शोधन-प्रणालियाँ 
अंगूठाकार|वायु-शोधक, जिनमें वायु-प्रवाह निर्वल्क पंखे द्वारा उत्पन्न होता है। कुछ मॉडल ऊष्मक  अथवा आर्द्रक के रूप में भी कार्य कर सकते हैं तथा इनमें दोलन एवं वायु-प्रवाह कोण का (ऊर्ध्व-अधः) समायोजन भी सम्भव होता है
वायु-शोधन की दो प्रमुख प्रौद्योगिकियाँ होती हैं - सक्रिय तथा निष्क्रिय ।

 सक्रिय वायु-शोधक वायुमण्डल में ऋण आवेशित आयन छोड़ते हैं, जिससे प्रदूषक कण सतहों से चिपक जाते हैं।
 निष्क्रिय वायु-शोधन इकाइयाँ वायु-छनित्र का प्रयोग कर प्रदूषकों को हटाती हैं।

निष्क्रिय शोधक अधिक दक्ष होते हैं क्योंकि समस्त धूल एवं कणीय पदार्थ स्थायी रूप से वायु से हटकर छनित्र में संचित हो जाते हैं।

वायु-शोधन हेतु विभिन्न प्रक्रियाएँ प्रयुक्त की जा सकती हैं जिनकी प्रभावशीलता भिन्न-भिन्न होती है। वर्ष २००५ (वि॰सं॰ २०६२) तक सर्वाधिक सामान्य विधियाँ थीं -

 उच्च दक्षता कणीय वायु (HEPA) छनित्र
 पराबैंगनी जीवाणुनाशक विकिरण (Ultraviolet Germicidal Irradiation – UVGI)

 परिशोधन 
दाएँ|अंगूठाकार|एक वायु शोधक जो HEPA, आयनीकरण, PCO, UVGI और ओज़ोन उत्पादन का उपयोग कर सकता हैवायु छनित्र शोधन में वायुवाहित कणों को उनके आकार के आधार पर रोका जाता है। वायु को फ़िल्टर से प्रवाहित किया जाता है और कण भौतिक रूप से छनित्र में फँस जाते हैं। विभिन्न प्रकार के छनित्र उपलब्ध हैं, जिनमें प्रमुख हैं:

HEPA छनित्र
 ये कम से कम ९९.९७% ०.३ सूक्ष्ममीटर आकार के कणों को हटाते हैं।
 बड़े एवं छोटे कणों को हटाने में भी अधिक प्रभावी होते हैं।
 HEPA शोधक, जो स्वच्छ कक्ष में प्रवेश करने वाली समस्त वायु को फ़िल्टर करते हैं, इस प्रकार व्यवस्थित किए जाते हैं कि कोई वायु HEPA फ़िल्टर को पार न कर सके।
 धूलयुक्त वातावरण में HEPA छनित्र से पूर्व एक साधारण पूर्व-छनित्र लगाया जा सकता है जो मोटे अशुद्धियों को हटाता है, जिससे HEPA छनित्र को बार-बार साफ़ अथवा परिवर्तित करने की आवश्यकता न पड़े।
 HEPA छनित्र संचालन के समय ओज़ोन अथवा हानिकारक उपोत्पाद उत्पन्न नहीं करते।

MERV १४ अथवा उससे ऊपर के HVAC छनित्र

 ये ०.३ सूक्ष्ममीटर अथवा उससे बड़े वायुवाहित कणों को हटाने हेतु मान्य होते हैं।
 उच्च दक्षता वाले MERV १४ छनित्र का कण-ग्रहण दर ०.३ से १.० सूक्ष्ममीटर के कणों के लिए कम से अल्प ७५% होता है।
 यद्यपि MERV छनित्र की दक्षता HEPA छनित्र से कम होती है, किन्तु केन्द्रीय वायु-प्रणाली समान समय में कहीं अधिक वायु प्रवाहित कर सकती है।
 उच्च श्रेणी के MERV छनित्र का प्रयोग, प्रारम्भिक पूँजी-व्यय का अंश मात्र ख़र्च कर, उच्च शक्ति वाले HEPA यन्त्र की अपेक्षा अधिक प्रभावी हो सकता है।
 दुर्भाग्यवश अधिकांश भट्ठी छनित्र वायुरुद्ध सील के बिना ही लगाए जाते हैं, जिससे वायु फ़िल्टरों के चारों ओर से निकल जाती है।
 यह समस्या उच्च दक्षता वाले MERV छनित्रों में और अधिक होती है क्योंकि वायु-प्रतिरोध बढ़ जाता है।
 उच्च दक्षता वाले MERV छनित्र सामान्यतः अधिक सघन होते हैं और केन्द्रीय प्रणाली में वायु-प्रतिरोध बढ़ाते हैं, जिससे अधिक वायु-दाब की आवश्यकता होती है और ऊर्जा-व्यय भी बढ़ता है।

जैव-नाशक उपचारित वायु-छनित्र

 वर्तमान में अनुसन्धान चल रहा है कि वायु-छनित्रों को प्रतिजैविक अभिकर्मकों से लेपित कर उन्हें व्यावहारिक एवं प्रभावी बनाया जाए।
 इसका उद्देश्य वायुवाहित रोगजनकों के प्रसार को रोकना है।

 सन्दर्भ 

श्रेणी:गैस प्रौद्योगिकियाँ
श्रेणी:औद्योगिक गैसें
श्रेणी:छनित्र
श्रेणी:चिकित्सा उपकरण