BG учени със система как да убиеш COVID-19 за 25 секунди: ето как
BG учени със система, която 99,9% унищожава COVID-19 в помещения
Екипът от Националния суперкомпютърен център предостави на “24 часа” модела на изчисление и схемата на оборудването
С тях всеки може да събере оферти от климатични и вентилационни фирми и да избере най-изгодната
6 независими изследвания установяват как може да се ликвидира коронавирусът за 25 секунди
Искате ли система, която гарантирано унищожава 99,9% от вирусите в помещения, кафенета, ресторанти, офиси, влакове, самолети? Е, има такава. Националният център за суперкомпютърни приложения (НЦСКП) създаде модел за изчисление и схема на оборудването. С тях
всеки може да
се обърне към
специализираните
фирми
за вентилационна и климатична техника, да събере оферти, да избере най-изгодната от тях и да си го поръча, така че да отговаря на конкретните специфики.
Най-общо става дума за вентилационно оборудване, което изсмуква въздуха от пода и го прекарва през контейнера с UV-C лампи за обеззаразяване. Оборотният въздух периодично се смесва с чист въздух.
Центърът е научна организация, сдружение в обществена полза, което работи с учени от БАН и университети. Това са специалистите, работещи със специфичния за суперкомпютрите софтуер.
Процесът на ваксинация в цял свят се бави, а основните центрове за масово заразяване си остават затворените пространства - автобуси, самолети, офиси, зали, закусвални, ресторанти, магазини, училища, болнични стаи и др.
Изследвания, проведени в Япония, Германия и последното, публикувано от Harward Medical School, показват, че ако в една стая се съберат 15 души и един от тях е болен, вирусите много бързо насищат въздуха. Затова много страни като Япония, Германия, Русия, Канада отдавна търсят начини как да стерилизират въздуха, за да деактивират вирусите. Под деактивиране в световната научна литература се разбира, че
патогенът повече
не е в състояние
да заразява
Един от най-перспективните подходи е да се използва силна ултравиолетова светлина в С-диапазона, защото именно той унищожава вирусите. В продължение на години се използваха открити източници на това облъчване, но то е вредно за кожата и може да доведе до ракови заболявания. Затова едно от решенията е
тези лампи да
се “облекат” в
метални кожуси или да се затворят в контейнери, през които минава въздухът и се обеззаразява.
Като използва резултатите от симулациите на най-мощния в света суперкомпютър Fugaku, екипът на проф. Стоян Марков е създадал модел, който свързва
- динамиката на потока на въздуха,
- мощността на снопа на ултравиолетовата светлина,
- времето за експозиция на вирусите и
- скоростта на намаляване на концентрацията на живите вируси в “обработения” въздух. В случая използват гермицидните ултравиолетови лампи, защото не произвеждат озон.
Два са изходните параметри в модела:
- Нивото на обеззаразяване на въздуха като функция от мощността на светлинния поток;
- Времето за експозиция, за което при зададена мощност се деактивират вирусите. В този модел учените използват
преки
биологични
експерименти, показващи връзката между мощността на светлинния поток и процента на унищожените патогени.
Екипът стъпва на резултатите от биологичните експерименти на Държавния санитарно-епидемиологичен регулатор на Руската федерация, Медицинския център “Ървинг” в Колумбийския университет и съвместните изследвания на холандската фирма Signify и Университета на Бостон. Целта е да се установи каква е реалната ефективност срещу коронавирусите на UV-C гермицидните лампи.
Всички тези експерименти показват, че при мощност на светлинния поток 385 джаула/куб. м 99,9% от вирусите
загиват, след
като бъдат
облъчени
за 25 сек
Използвани са и резултатите от изследванията и практическият опит в конструирането на затворени модули за рециклиране и обеззаразяване на въздуха, обобщени в международния стандарт ISO 15714: 2019 (E).
Тези експерименти още веднъж са повторени от научните звена на “Филипс” и “Осрам”, които потвърждават, че публикуваните данни са абсолютно точни.
В модела на българските специалисти са взети под внимание и резултатите, публикувани от екипа на д-р Мартин Кригел, ръководител на Института “Херман Ритшел” от Техническия университет в Берлин.
Техните експерименти и изчисления показват, че ако помещението е с размер около 20 квадратни метра, с височина 3 метра, вентилацията, която обновява въздуха два пъти на всеки час, може да осигури безопасна среда за 80 минути. Но само при положение че в стаята има двама души. Колкото повече са хората, толкова по-кратко става времето, в което вероятността от заразяване е ниска. Примерно
класна стая с
25 - 30 деца
ще се изпълни с
вирусни аерозоли
в рамките на две минути.
На базата на компютърни симулации, експерименти и моделиране на движението на въздушния поток по метода на изчислителната флуидна динамика екипът на НЦСКП създаде методика за изчисляване на дебита на въздуха в литри в секунда, който трябва да преминава през системата в зависимост от обема на затвореното помещение, зададената степен на деактивация на вирусите и мощността на светлинния поток.
Така за коронавируса времето за експозиция от 25 секунди изисква обем на контейнера с лампите един кубически метър.
Специалистите посочват, че принципна схема на такъв вентилационен модул е публикувана в стандарт ISO 15714:2019 - “Схема на затворен вентилационен модул за рециклиране и очистване на въздуха в затворени помещения и блоковете , от които е съставен”.
Ако скоростта на входящия поток заразен въздух е около 2 метра в секунда за помещения с обем 130-150 кубически метра, дебитът му е между 40 и 60 литра в секунда. Тоест обемът на контейнера с лампите трябва да е около един кубически метър. В него се образуват сравнително големи вихри, защото замърсеният въздух минава през лампите няколко пъти и времето за облъчване е поне 25 секунди.
Оттам обеззаразеният въздух влиза в помещението със скорост около един метър в секунда и дебит около 60 литра в секунда.
Тук има още една особеност. В един контейнер трябва да има 4 гермицидни лампи с мощност 30-36 вата всяка. Така за 30 минути системата може да обработи около 72 кубически метра въздух. Затова, ако помещението е с обем 130-150 кубически метра, трябва да се инсталират два вентилационни модула.
Ще има ли паспорт за безопасност на офиси, ресторанти, класни стаи
Масовите ултравиолетови лампи предпазват
само в лекарски кабинет с един пациент,
и то ако двамата в него са с маски
Хората от екипа на Националния суперкомпютърен център подчертават, че системата е сложна и не може да се конструира от любителите на метода “Направи си сам”. С подръчни материали и елементарни познания няма как да се постигне търсеният резултат - 99,9% деактивиране на вирусите.
Фирмите за вентилационна и климатична техника могат да решат дали да изградят нова система или да вградят въпросното оборудване във вече съществуващите вентилационни и климатични системи. В някои случаи може да се наложи и консултация с архитекти, за да не се загуби естетиката на помещенията. Те са хората, които могат да “впишат” системата в помещението, така че тя да не изглежда като грозно съоръжение.
Експериментите доказват, че ако моделът и методиката за изчисление и проектиране на вентилационния модул се използват правилно, това ще свали концентрацията на активни вируси около 1000 пъти. Тоест
заразяването ще е невъзможно
Мнозина биха опонирали, че всичко това ще излезе по-скъпо в сравнение с уредите, които се продават като обеззаразяващи. Вече експериментално е доказано, че масовите ултравиолетови лампи около 222 нанометра не вредят на хората, но и не унищожават вирусите, защото тази дължина на вълната много слабо им влияе. Според учените те могат да се ползват единствено в лекарски кабинети, където влиза по един пациент и прозорецът е отворен. Предпазени са докторът и пациентът, и то ако и двамата са с маски.
Изчисленията показват, че и UV-C лампите, затворени в метален кожух или контейнер, също не осигуряват висока стерилизация. В тях има вентилатор с филтър за засмукване на мръсния въздух и вентилатор за изхвърляне на обеззаразения в помещението. Симулациите на Fugaku по категоричен начин установиха, че тези контейнери създават турбулентно движение и в тях се заформя вихър, разпространяващ вирусите из цялата стая. Затова Международната организация по стандартизация утвърди стандарт за затворени системи за рециклиране на въздуха, при който този недостатък е избегнат.
Резултатите на нашите учени бяха публикувани на сайта на PRACE (Partnership for Advanced Computing in Europe). PRACE е европейското обединение на страните, използващи суперкомпютри и суперкомпютърни изчисления. В неговия сайт новината за разработката на нашия център вече повече от десетина дни е на челно място.
Подобни системи навлизат в почти всички европейски и азиатски страни. Вече упорито се говори, че наред с ваксинационните паспорти ще има и паспорти или сертификати за помещения, офиси, ресторанти и др., удостоверяващи, че в тях вероятността от заразяване е минимална. В азиатски страни вече понякога правят проверки от съответния национален инфекциозен център, като експерти проверяват степента на обеззаразяване по утвърдена методика. В този смисъл моделът, разработен от нашия център, е вид спасителна жилетка, но всеки сам решава дали ще се възползва от нея.
Най-четени
-
Секретно Инсценирали са разстрела на Романови. Преоблекли фалшивите, за да не ги разпознаят
Има доказателства, че членовете на царското семейство са живели дълги години след 17 юли 1918 г. Сталин ходил да се среща с императора в град Серпухов Разстрел на руското императорско семейство
-
Галерия Дори преди КГБ ДС използва микрокамера за следене. Въпреки това агент "Муха" се измъква от капана
Мухата разбира, че това са паяци, които искат да я подмамят да влезе в мрежата. Изписва на лицето си вежливост и отзивчивост, заявява, че всичко, което интересува дипломатите, ще им бъде съобщено
-
Галерия Венелин Венков сравни напускането на "Ку-ку бенд" с живот след затвор
Невена Цонева и Венелин Венков, които бяха част от "Ку-ку бенд", разказаха за своето напускане на групата и причините за това решение. "Тези, които са гледали „Изкуплението Шоушенк" – там накрая
-
Заслужено ли победи д-р Неделя Щонова в “Денсинг старс”
Пръв темата повдигна певецът Богдан Томов във фейсбук профила си Интересно ми е има ли между моите приятели някои, които смятат, че Неделя Щонова справедливо е победила Натали и особено блестящата
-
Изумителни деца виждам по българските училища
Вчера бях в Мездра – на срещи с учениците от училищата „Иван Вазов" и „Христо Ботев". Изумителни деца виждам по българските училища. Будни, любопитни, с отворени сърца към света