جهاز تنقية هواء يحمي مستخدمي مترو الأنفاق والقطارات تحت الأرض وتحسين جودة الهواء.. صور

قد يتمكن المسافرون في قطارات الأنفاق في جميع أنحاء العالم قريبًا من التنفس بشكل أسهل، وذلك بفضل اختراع ابتكرته طالبة بجامعة لوفبرا.

في بيئات القطارات تحت الأرض، غالبًا ما تتجاوز مستويات PM2.5 الحدود التي حددتها منظمة الصحة العالمية، يشير PM2.5 إلى الجسيمات التي يقل حجمها عن 2.5 ميكرومتر – أي أصغر بنحو 30 مرة من قطر شعرة الإنسان.

هذه الجسيمات الصغيرة تثير القلق لأنها يمكن أن تخترق الرئتين عميقًا، وقد يصل بعضها إلى مجرى الدم، وقد ارتبط استنشاق مستويات غير صحية من PM2.5 بأمراض الجهاز التنفسي والقلب والأوعية الدموية، فضلاً عن ضعف الإدراك .

غالبًا ما تكون تآكل العجلات والمسارات والفرامل هي المصادر الأساسية للجسيمات في بيئات القطارات تحت الأرض، مما يؤدي إلى توليد جزيئات غنية بالحديد تلوث الهواء، ويؤدي ضعف التهوية في الأرصفة والأنفاق إلى تفاقم المشكلة، مما يعرض الركاب لمستويات عالية من الجسيمات أثناء رحلاتهم.

جهاز لتنقية الهواء يتم وضعه على الرقبة

تصفية الجزيئات الضارة الموجودة في البيئة

قامت ميا باترسون كوكس، وهي خريجة حديثة من قسم التصميم الصناعي والتكنولوجيا بإنشاء جهاز “Aerate”، وهو جهاز لتنقية الهواء يتم وضعه على الرقبة، ويهدف إلى تحسين جودة الهواء لمستخدمي القطارات تحت الأرض من خلال تصفية الجزيئات الضارة الموجودة في البيئة.

أدركت ميا لأول مرة مشكلة التلوث خلال عام تدريبها في لندن، حيث كانت تستخدم القطارات تحت الأرض بشكل متكرر للوصول إلى أماكن مختلفة.

قالت ميا “كنت أفكر كثيرًا في البيئة الحارة الخانقة، وكنت أشعر بالقلق عندما أجد الغبار حول أنفي بعد السفر في القطارات تحت الأرض”، “لقد جعلني أشعر بعدم الارتياح بشأن الوقت الذي أمضيته في الشبكة، مما دفعني إلى استكشاف مشكلة التلوث.

وأضافت “أردت أن أصنع منتجًا من شأنه أن يزيد من ثقة الركاب في صحتهم أثناء السفر تحت الأرض من خلال إزالة الجزيئات الغنية بالحديد في الهواء.”

ميا باترسون كوكس مبتكرة الجهاز

إنشاء فقاعة نظيفة من الهواء القابل للتنفس

صممت ميا جهاز Aerate لإنشاء فقاعة نظيفة من الهواء القابل للتنفس حول وجه المستخدم، وهو يتميز بمروحتين ومرشحات Spunbond Polypropylene (SBPP). تسحب المراوح الهواء وتلتقط المرشحات الجسيمات التي يصل حجمها إلى 2.5 ميكرومتر.

تقوم المراوح بدفع الهواء النقي أمام وجه المستخدم بسرعة 5500 دورة في الدقيقة. وتقول ميا إن هذا التدفق المستمر يخلق حاجزًا وقائيًا ضد الجزيئات الضارة أثناء السفر تحت الأرض.

يهدف Aerate إلى تحسين جودة الهواء ليس فقط لمن يرتديه، بل أيضًا للمسافرين الآخرين.

توفير بيئة أكثر صحة لجميع الركاب

وأوضحت ميا: “لم أرغب عمدًا في إنشاء منتج يستفيد منه المستخدمون فقط، فمن خلال تصفية جزيئات الحديد والملوثات الأخرى بشكل مستمر، تساهم Aerate في توفير بيئة أكثر صحة لجميع الركاب الذين يسافرون في القطارات تحت الأرض”.

بالإضافة إلى المنتج القابل للارتداء، صممت ميا تطبيق Aerate الذي يتصل بمستشعر الجسيمات داخل الجهاز، مما يوفر قراءات بيانات حية حول التعرض للجسيمات.

يخبر هذا التطبيق المستخدمين أيضًا عندما يحين وقت تغيير مرشحاتهم، والتي تكون فعالة لمدة تصل إلى 40 ساعة من الاستخدام.

تتصور ميا، أن التطبيق سيتم استخدامه لمساعدة المستخدمين في التخطيط لرحلات منخفضة التلوث من خلال الاستفادة من البيانات المجمعة التي يساهم بها مالكو Aerate بشكل مجهول.

ستوفر هذه البيانات رؤى حول التعرض الإجمالي للجسيمات، وتحديد مناطق التلوث الساخنة، واقتراح الطرق التي تقلل من التعرض مع تحسين السرعة والراحة والفعالية من حيث التكلفة للركاب.

تم تطوير نموذج أولي لجهاز Aerate القابل للارتداء، والذي يتميز برؤوس مراوح قابلة للتعديل، وإن كان بدون إلكترونيات متكاملة في هذه المرحلة.

Aerate يحسن جودة الهواء في شبكة المترو

التجارب على النماذج الأولية

أجرت ميا جولات مكثفة من التجارب على النماذج الأولية باستخدام المراوح المحمولة باليد والدقيق كبديل للجسيمات الصغيرة، توضح هذه الاختبارات قدرة Aerate على حماية المستخدمين من الجسيمات المحمولة في الهواء بشكل فعال، كما تقول ميا، مما يوضح مدى فعاليتها المحتملة في سيناريوهات العالم الحقيقي.

وعن الهدف النهائي لمنتجه، قالت ميا: “بدون Aerate، يمكن أن تتفاقم حالات الجهاز التنفسي، مما يعيق الناس عن تحقيق إمكاناتهم الكاملة، وأوضحت “هدفي هو تمهيد الطريق لتجربة سفر أكثر أمانًا في القطارات تحت الأرض، وتعزيز الصحة والثقة بين المستخدمين والركاب على حد سواء.”

تم عرض Aerate في معرض كلية التصميم والفنون الإبداعية ومعرض الطلاب التأسيسي لعام 2024.