ممکن است شما نانوذرات ریز بیشتری را از اجاق گاز خود تنفس کنید تا از اگزوز خودرو

مطالعه نشان می‌دهد که اجاق‌های گازی آئروسل نانوخوشه‌ای منتشر می‌کنند که ممکن است به اعماق سیستم تنفسی شما نفوذ کند.

مطالعه جدید دانشگاه پوردو نشان می دهد پخت و پز در اجاق گاز می تواند ذرات نانویی بیشتری را نسبت به وسایل نقلیه ای که با گاز یا گازوئیل کار می کنند در هوا منتشر کند و احتمالاً خطر ابتلا به آسم یا سایر بیماری های تنفسی را افزایش می دهد.

احتراق همچنان منبع آلودگی هوا در سرتاسر جهان است، چه در داخل و چه در خارج از منزل. براندون بور، دانشیار دانشکده مهندسی عمران پردو، که رهبری این تحقیق را بر عهده داشت، گفت: ما متوجه شدیم که پختن روی اجاق گاز شما مقادیر زیادی نانوذرات کوچک تولید می‌کند که وارد سیستم تنفسی شما شده و به طور موثر رسوب می‌کنند.

بر اساس این یافته ها، محققان روشن کردن فن اگزوز آشپزخانه را در حین پخت و پز روی اجاق گاز تشویق می کنند.

این مطالعه که در ژورنال PNAS Nexus منتشر شد، بر روی نانوذرات ریز معلق در هوا متمرکز شد که قطر آنها تنها 1 تا 3 نانومتر است که برای رسیدن به بخش‌های خاصی از سیستم تنفسی و انتشار به سایر اندام‌ها اندازه مناسبی است.

مطالعات اخیر نشان داده است که کودکانی که در خانه هایی با اجاق گاز زندگی می کنند بیشتر در معرض ابتلا به آسم هستند. اما اطلاعات زیادی در مورد چگونگی رشد و انتشار ذرات کوچکتر از 3 نانومتر به نام آئروسل نانوخوشه ای در داخل خانه وجود ندارد زیرا اندازه گیری آنها بسیار دشوار است.

این نانوذرات بسیار ریز آنقدر کوچک هستند که شما قادر به دیدن آنها نیستید. آنها مانند ذرات گرد و غبار نیستند که بتوانید در هوا شناور ببینید.» پس از مشاهده چنین غلظت‌های بالایی از ذرات نانو خوشه‌ای در حین پخت گاز، دیگر نمی‌توانیم این ذرات در اندازه نانو را نادیده بگیریم.»

محققان پوردو با استفاده از ابزار دقیق کیفیت هوا که توسط شرکت آلمانی GRIMM AEROSOL TECHNIK، عضو گروه DURAG GROUP ارائه شده است، توانستند این ذرات ریز را در حین پخت و پز روی اجاق گاز در یک نانومتر اندازه گیری کنند. آزمایشگاه خانه کوچک آنها با Gerhard Steiner، دانشمند ارشد و مدیر محصول برای اندازه گیری نانو در GRIMM AEROSOL همکاری کردند.

این خانه کوچک که آزمایشگاه راهنمای طراحی انرژی صفر پوردو برای مهندسین (zEDGE) نامیده می شود، تمام ویژگی های یک خانه معمولی را دارد اما مجهز به حسگرهایی برای نظارت دقیق بر تأثیر فعالیت های روزمره بر کیفیت هوای خانه است. با استفاده از این محیط آزمایشی و ابزار GRIMM AEROSOL، یک ذره‌بین با وضوح بالا – اندازه ذرات تحرک اسکن (PSMPS)، این تیم داده‌های گسترده‌ای را در مورد ذرات آئروسل نانوخوشه داخلی در طول آزمایش‌های پخت واقعی جمع‌آوری کرد.

این حجم از داده‌های باکیفیت به محققان این امکان را می‌دهد که یافته‌های خود را با سطوح شناخته شده آلودگی هوای خارج از منزل مقایسه کنند، که نسبت به آلودگی هوای داخل ساختمان تنظیم‌شده‌تر و قابل درک‌تر است. آنها دریافتند که 10 کوادریلیون ذرات آئروسل نانوخوشه ای را می توان به ازای هر کیلوگرم سوخت پخت و پز ساطع کرد که همسان یا بیشتر از ذرات تولید شده از وسایل نقلیه با موتورهای احتراق داخلی است.

این بدان معناست که بزرگسالان و کودکان می‌توانند 10 تا 100 برابر بیشتر از آئروسل‌های نانوخوشه‌ای ناشی از پخت و پز روی اجاق گاز در داخل خانه تنفس کنند تا زمانی که در یک خیابان شلوغ ایستاده‌اند.

نصرت جونگ، استادیار مهندسی عمران پوردو که آزمایشگاه خانه کوچک را با دانشجویانش طراحی کرده و در این مطالعه مشارکت داشته است، می گوید: «شما از لوله اگزوز موتور دیزل به عنوان منبع هوا برای آشپزخانه خود استفاده نمی کنید.

ساتیا پاترا، دانشجوی دکترای مهندسی عمران پوردو، این یافته‌ها را با نگاه کردن به داده‌های جمع‌آوری‌شده در آزمایشگاه خانه کوچک و مدل‌سازی روش‌های مختلفی که آئروسل نانو خوشه‌ای می‌تواند در داخل خانه تبدیل کرده و به سیستم تنفسی فرد رسوب کند، به دست آورد.

مدل‌ها نشان دادند که ذرات آئروسل نانوخوشه‌ای در سفر خود از اجاق گاز به بقیه خانه بسیار پایدار هستند. تریلیون ها از این ذرات تنها در عرض 20 دقیقه پس از جوشاندن آب یا تهیه ساندویچ پنیر کبابی یا پنکیک دوغ روی اجاق گاز منتشر شدند.

حتی با وجود اینکه بسیاری از ذرات به سرعت در سطوح دیگر پخش می‌شوند، مدل‌ها نشان می‌دهند که تقریباً 10 میلیارد تا 1 تریلیون ذره می‌توانند در مجاری هوایی سر بزرگسالان و ناحیه تراکئوبرونشیال ریه‌ها رسوب کنند. این دوزها برای کودکان حتی بیشتر خواهد بود – هر چه انسان کوچکتر باشد، دوز متمرکزتر است.

آئروسل نانوخوشه‌ای که از احتراق گاز حاصل می‌شود نیز می‌تواند به راحتی با ذرات بزرگ‌تری که از کره، روغن یا هر چیز دیگری که روی اجاق گاز پخته می‌شود وارد هوا می‌شود مخلوط شود و در نتیجه ذرات جدیدی با رفتارهای منحصر به فرد خود ایجاد شود.

فن اگزوز اجاق گاز احتمالاً این نانوذرات را از سیستم تنفسی شما دور می کند، اما هنوز باید آزمایش شود.

بور گفت: «از آنجایی که اکثر مردم هنگام آشپزی فن اگزوز خود را روشن نمی کنند، داشتن هود آشپزخانه که به طور خودکار فعال می شود یک راه حل منطقی است. «در حرکت رو به جلو، باید به این فکر کنیم که چگونه قرار گرفتن در معرض انواع آلاینده‌های هوای داخل خانه را کاهش دهیم. بر اساس داده‌های جدید ما، توصیه می‌کنیم که آئروسل نانوخوشه‌ای به‌عنوان یک دسته متمایز آلاینده هوا در نظر گرفته شود.

این مطالعه توسط جایزه شغلی بنیاد ملی علوم به Boor پشتیبانی شد. حمایت مالی اضافی توسط برنامه شیمی محیط‌های داخلی بنیاد آلفرد پی اسلون از طریق همکاری میان رشته‌ای با فیلیپ استیونز، استاد دانشکده امور عمومی و محیط‌زیست پل اچ. اونیل دانشگاه ایندیانا در بلومینگتون ارائه شد.

درباره دانشگاه پردو

دانشگاه پردو یک مؤسسه تحقیقاتی عمومی است که برتری در مقیاس را نشان می دهد. پوردو که در بین 10 دانشگاه دولتی برتر و با دو کالج در چهار دانشگاه برتر ایالات متحده رتبه بندی شده است، دانش را با کیفیت و در مقیاسی بی نظیر کشف و منتشر می کند. بیش از 105000 دانشجو در پردو در رشته ها و مکان ها تحصیل می کنند، از جمله نزدیک به 50000 نفر به صورت حضوری در پردیس West Lafayette. پردیس اصلی پردیو که متعهد به مقرون به صرفه بودن و دسترسی است، 13 سال متوالی شهریه را متوقف کرده است. ببینید که چگونه پردو هرگز در تعقیب مداوم جهش غول‌پیکر بعدی متوقف نمی‌شود – از جمله اولین پردیس جامع شهری آن در ایندیاناپولیس، مدرسه جدید میچل ای. دانیلز، جونیور، و Purdue Computes.