Một nghiên cứu mới của Đại học Purdue đã phát hiện ra rằng nấu ăn trên bếp gas có thể thải ra nhiều hạt có kích thước nano vào không khí hơn so với các phương tiện chạy bằng gas hoặc dầu diesel, có thể làm tăng nguy cơ mắc bệnh hen suyễn hoặc các bệnh về đường hô hấp khác.
Trong phòng thí nghiệm "ngôi nhà nhỏ" do Purdue thiết kế này, các nhà nghiên cứu của Purdue đã sử dụng thiết bị của GRIMM AEROSOL TECHNIK, một thành viên của DURAG GROUP, để nghiên cứu chính xác hơn các hạt khí dung cụm nano phát ra khi nấu trên bếp ga. Tín dụng: Brandon Boor
Brandon Boor, phó giáo sư tại Đại học New York cho biết: "Đốt cháy vẫn là nguồn gây ô nhiễm không khí trên toàn thế giới, cả trong nhà và ngoài trời. Chúng tôi phát hiện ra rằng nấu ăn trên bếp ga sẽ tạo ra một lượng lớn các hạt nano nhỏ xâm nhập vào hệ hô hấp của bạn và lắng đọng một cách hiệu quả". Trường Kỹ thuật Xây dựng Lyles của Purdue, người đứng đầu nghiên cứu này.
Dựa trên những phát hiện này, các nhà nghiên cứu khuyến khích bật quạt hút khói nhà bếp khi nấu ăn trên bếp ga.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí PNAS Nexus , tập trung vào các hạt nano nhỏ trong không khí có đường kính chỉ 1-3 nanomet, kích thước vừa phải để tiếp cận một số bộ phận của hệ hô hấp và lan sang các cơ quan khác.
Các nghiên cứu gần đây đã phát hiện ra rằng trẻ em sống trong nhà có bếp ga có nhiều khả năng mắc bệnh hen suyễn hơn. Nhưng người ta chưa biết nhiều về cách các hạt nhỏ hơn 3 nanomet, được gọi là sol khí cụm nano, phát triển và lan truyền trong nhà vì chúng rất khó đo lường.
Boor nói: “Những hạt nano siêu nhỏ này nhỏ đến mức bạn không thể nhìn thấy chúng. Chúng không giống như những hạt bụi mà bạn thấy trôi nổi trong không khí”. “Sau khi quan sát thấy nồng độ bụi nanocluster cao như vậy trong quá trình nấu bằng gas, chúng tôi không thể bỏ qua những hạt có kích thước nano này nữa”.
Sử dụng thiết bị đo chất lượng không khí tiên tiến do công ty GRIMM AEROSOL TECHNIK của Đức, một thành viên của DURAG GROUP, cung cấp, các nhà nghiên cứu ở Purdue đã có thể đo những hạt nhỏ này đến từng nanomet khi nấu trên bếp gas trong điều kiện " phòng thí nghiệm ngôi nhà nhỏ". Họ cộng tác với Gerhard Steiner, một nhà khoa học cấp cao và giám đốc sản phẩm về đo lường nano tại GRIMM AEROSOL.
Được gọi là phòng thí nghiệm Hướng dẫn thiết kế năng lượng không dành cho kỹ sư (zEDGE) của Purdue, ngôi nhà nhỏ có tất cả các tính năng của một ngôi nhà thông thường nhưng được trang bị cảm biến để theo dõi chặt chẽ tác động của các hoạt động hàng ngày đến chất lượng không khí trong nhà.
Với môi trường thử nghiệm này và thiết bị của GRIMM AEROSOL, máy phóng đại kích thước hạt có độ phân giải cao—máy đo kích thước hạt di động quét (PSMPS), nhóm đã thu thập dữ liệu phong phú về các hạt khí dung cụm nano trong nhà trong các thí nghiệm nấu ăn thực tế.
Lượng dữ liệu chất lượng cao này cho phép các nhà nghiên cứu so sánh phát hiện của họ với mức độ ô nhiễm không khí ngoài trời đã biết, được quản lý và hiểu rõ hơn so với ô nhiễm không khí trong nhà. Họ phát hiện ra rằng có thể phát ra tới 10 triệu triệu hạt khí dung cụm nano trên mỗi kg nhiên liệu nấu ăn – bằng hoặc vượt quá những hạt được tạo ra từ các phương tiện có động cơ đốt trong.
Điều này có nghĩa là người lớn và trẻ em có thể hít phải lượng khí dung cụm nano khi nấu ăn trên bếp gas trong nhà nhiều hơn từ 10 đến 100 lần so với khi họ đứng trên đường phố đông đúc từ khí thải ô tô.
Nusrat Jung, trợ lý giáo sư kỹ thuật dân dụng của Purdue, người đã thiết kế phòng thí nghiệm ngôi nhà nhỏ cùng với các sinh viên của mình và đồng chủ trì nghiên cứu này, cho biết: “Bạn sẽ không sử dụng ống xả động cơ diesel làm nguồn cung cấp không khí cho nhà bếp của mình”.
Kỹ thuật dân dụng Purdue Ph.D. sinh viên Satya Patra đã thực hiện những phát hiện này bằng cách xem xét dữ liệu được thu thập trong phòng thí nghiệm trong ngôi nhà nhỏ và mô hình hóa các cách khác nhau mà khí dung cụm nano có thể biến đổi trong nhà và lắng đọng vào hệ hô hấp của con người.
Các mô hình cho thấy các hạt khí dung cụm nano rất bền bỉ trong hành trình từ bếp ga đến phần còn lại của ngôi nhà. Hàng nghìn tỷ hạt này đã được thải ra chỉ trong vòng 20 phút sau khi đun sôi nước hoặc làm bánh mì kẹp phô mai nướng hoặc bánh kếp bơ sữa trên bếp ga.
Mặc dù nhiều hạt nhanh chóng khuếch tán sang các bề mặt khác, nhưng các mô hình chỉ ra rằng khoảng 10 tỷ đến 1 nghìn tỷ hạt có thể lắng đọng vào đường thở trên đầu và vùng khí quản của phổi của người trưởng thành. Những liều này thậm chí còn cao hơn đối với trẻ em - con người càng nhỏ thì liều càng đậm đặc.
Sol khí cụm nano sinh ra từ quá trình đốt khí cũng có thể dễ dàng trộn lẫn với các hạt lớn hơn đi vào không khí từ bơ, dầu hoặc bất cứ thứ gì khác đang nấu trên bếp gas, tạo ra các hạt mới có hành vi độc đáo của riêng chúng.
Quạt hút của bếp ga có thể sẽ chuyển hướng các hạt nano này ra khỏi hệ hô hấp của bạn, nhưng điều đó vẫn còn phải được thử nghiệm.
Boor nói: “Vì hầu hết mọi người không bật quạt hút khi nấu ăn nên việc sử dụng máy hút mùi bếp tự động kích hoạt sẽ là một giải pháp hợp lý”. "Trong tương lai, chúng tôi cần suy nghĩ về cách giảm mức độ tiếp xúc với tất cả các loại chất gây ô nhiễm không khí trong nhà. Dựa trên dữ liệu mới của chúng tôi, chúng tôi khuyên rằng khí dung cụm nano nên được coi là một loại chất gây ô nhiễm không khí riêng biệt."
