صفيحة شبك معدني لإنتاج الأوزون لمولد الأوزون

أقراص الأوزون من شبكة معدنية، تكون تقنيتها الأساسية هي تقنية التفريغ السطحي. وعادةً ما يكون هيكلها كما يلي:

• طبقة العزل: ورقة رقيقة مصنوعة من السيراميك الخاص (مثل الألومينا) أو مواد عازلة أخرى. وتُعد هذه الطبقة القاعدة الخاصة بالتفريغ.
• الأقطاب الكهربائية: على جانب واحد أو كلا جانبي طبقة العزل، يتم دمج طبقة من المعدن (مثل الفولاذ المقاوم للصدأ، التيتانيوم، إلخ) باستخدام عملية خاصة لتشكيل قطب شبكي الشكل.
• الحقل الكهربائي العالي الجهد: عندما يتم تطبيق تيار متردد (عادةً من بضع كيلوهرتز إلى عشرات الكيلوهرتز) ذو جهد عالٍ (بضعة آلاف فولت) بين القطبين، فإن حقلًا كهربائيًا كثيفًا وقويًا جدًا يتكون عند حواف الشبكة المعدنية وعلى سطح طبقة العزل.

عملية العمل:

• يمر الأكسجين (O₂) في الهواء من خلال فتحات الشبكة المعدنية أو يحيط بطبقة العازل.
• تحت تأثير مجال كهربائي عالي التردد وقوي، تكتسب الإلكترونات القريبة من الأقطاب طاقة عالية جداً.
• تقصف هذه الإلكترونات ذات الطاقة العالية جزيئات الأكسجين (O₂)، مما يؤدي إلى تحللها إلى ذرات أكسجين (O).
• تتحد ذرة أكسجين واحدة (O) مع جزيء أكسجين آخر (O₂) لتكوّن الأوزون (O₃).

وبصورة مبسطة: يستخدم هذا النظام كهرباء عالية الجهد لـ"تمزيق" جزيئات الأكسجين على السطح الخزفي وإعادة تركيبها إلى جزيئات أوزون.

المزايا الرئيسية من صفيحة الأوزون بشبكة معدنية

مقارنة بتقنيات إنتاج الأوزون الأخرى (مثل مولدات الأوزون الأنبوبية ومصابيح الأوزون بالأشعة فوق البنفسجية)، فإن صفائح الأوزون بشبكة معدنية تمتلك مزايا كبيرة:

• تركيز عالٍ من الأوزون وإنتاج كبير: نظرًا لشدة المجال الكهربائي العالي أثناء التفريغ السطحي، تكون كثافة الطاقة عالية، وبالتالي يكون كمية الأوزون المنتَجة لكل وحدة مساحة كبيرة، مع كفاءة عالية.
• هيكل مدمج وحجم صغير: يمكن تصنيع المكون بالكامل رقيقًا جدًا وصغير الحجم، مما يسهل دمجه في مختلف الأجهزة المنزلية أو المحمولة أو التي تتمتع بمساحات محدودة.
• عمر افتراضي طويل: الوسيط الخزفي الأساسي والأقطاب المعدنية المسننة مستقرة جدًا ومقاومة للتآكل الناتج عن الأكسدة. وفي ظل الظروف التشغيلية العادية، يمكن أن يصل عمرها إلى عدة آلاف أو حتى عشرات الآلاف من الساعات.
• استهلاك منخفض للطاقة وكفاءة عالية: كفاءة تحويل الطاقة الكهربائية إلى ضوء فوق بنفسجي منخفضة جدًا، في حين أن التفريغ السطحي يستخدم الطاقة الكهربائية مباشرةً لتفكيك جزيئات الأكسجين، ما يؤدي إلى كفاءة أعلى في تحويل الطاقة وتوفير أكبر في استهلاك الطاقة.
• خالي من الزئبق وصديق للبيئة: على عكس مصابيح الأشعة فوق البنفسجية المحتوية على الأوزون، لا يحتوي على الزئبق السام وهو صديق للبيئة.
• تشغيل سريع: يتم إنتاج الأوزون فور تشغيل الجهاز، دون الحاجة إلى التسخين المسبق.

مجالات التطبيق

بفضل كفاءته العالية وحجمه الصغير وطول عمره الافتراضي، تُستخدم أقراص الأوزون الشبكية المعدنية على نطاق واسع في مختلف التطبيقات التي تتطلب التعقيم الفعال، والتخلص من الجراثيم، وإزالة الروائح، والتصبيغ:

• الأجهزة المنزلية:

• خزانة التعقيم: تقتل البكتيريا وتعقم أدوات المائدة.
• م quitع الرائحة للثلاجة / الثلاجة: يفكك جزيئات الرائحة، ويمنع نمو البكتيريا، ويطيل من عمر الطعام الافتراضي.
• جهاز تنقية الهواء: يقتل البكتيريا والفيروسات في الهواء، ويفكك الملوثات العضوية مثل الفورمالدهيد ورائحة الدخان.
• مُزيل سموم الفواكه والخضروات / غسالة الملابس: يفكك بقايا المبيدات الحشرية على سطح الفواكه والخضروات، ويقتل البكتيريا.
• غسالة: تقوم بحقن الأوزون أثناء الغسل أو بعده لتعزيز تأثيرات التنظيف والتطهير والتبييض.

• المجالات التجارية والصناعية:

• معالجة المياه: تقتل البكتيريا وتطهر مياه الشرب، ومياه حمامات السباحة، وكميات صغيرة من مياه الصرف.
• معالجة الأغذية: تطهر ورش العمل والمعدات ومواد التعبئة والتغليف لتمديد مدة صلاحية الأغذية.
• التعقيم الطبي: تطهر غرف العمليات والأجهزة الطبية (ويجب التحكم في التركيز والزمن).
• تطهير المساحات المغلقة: تُستخدم لإزالة الروائح الكريهة وتطهير الأماكن المغلقة مثل غرف الفنادق والمركبات والمستودعات.

الاحتياطات للاستخدام

• الأمان أولاً، تجنب الاستنشاق ：

يُمنع استخدام معدات الأوزون في الأماكن المغلقة التي يوجد بها أشخاص أو حيوانات أو نباتات. يمكن أن يسبب الأوزون تهيجًا شديدًا وتلفًا للغشاء المخاطي التنفسي، مما يؤدي إلى الإضرار بالرئتين.

بعد استخدام معدات الأوزون، من الضروري تهوية المكان بشكل كافٍ (عادةً يتطلب ذلك من 30 دقيقة إلى ساعة واحدة). ولا يمكن للأشخاص الدخول إلا بعد أن يتحلل الأوزون بالكامل ويعود إلى أكسجين.

• التحكم في التركيز:

توجد معايير تركيز أوزون آمنة محددة لمختلف سيناريوهات الاستخدام. لا ينبغي السعي وراء تركيزات عالية بشكل عشوائي.

تتطلب التطبيقات الصناعية معدات مراقبة لتركيز الأوزون لضمان السلامة.

• التوافق مع المواد:

الأوزون عبارة عن عامل مؤكسد قوي ويمكن أن يتسبب في تآكل وتقدم في السن للمطاط (مثل المطاط الطبيعي)، وبعض البلاستيكات، والمعادن (مثل النحاس، والحديد)، إلخ.

يجب التأكد من أن معدات توليد الأوزون والمواد الموجودة في بيئة التطبيق مقاومة للأوزون (مثل الفولاذ المقاوم للصدأ، والسيلكون، وبوليتيترافلوروإيثيلين PTFE، إلخ).

• مصدر الطاقة والصيانة:

من الضروري استخدام مصدر طاقة عالي التردد وعالي الجهد متخصص ومطابق. إن استخدام جهد أو تردد غير صحيح سيؤثر تأثيرًا كبيرًا على إنتاج الأوزون وعلى عمر المكونات.

احتفظ بسطح ورقة الأوزون نظيفًا وجافًا. فالغبار أو بقع الزيت أو الرطوبة تؤثر بشكل كبير على كفاءة التفريغ، وقد تتسبب في حدوث دوائر قصيرة وشرر، مما يؤدي إلى تلف المكونات.

قم بالفحص بانتظام. إذا انخفض إنتاج الأوزون بشكل ملحوظ أو كانت هناك حرائق شديدة في الأقطاب الكهربائية، فاستبدلها على الفور.

• تؤثر العوامل البيئية:

يتأثر إنتاج ورقة الأوزون بدرجة الحرارة والرطوبة المحيطتين. وتؤدي درجات الحرارة العالية أو الرطوبة الزائدة إلى انخفاض الإنتاج.

مادة خامه هي الأكسجين، لذا يكون العمل في بيئة مكيفة أكثر فعالية. وفي بيئة أكسجين نقي، سيزداد إنتاجه بشكل كبير.