Naukowcy z Uniwersytetu Gdańskiego i Uniwersytetu Jagiellońskiego pracują nad nowatorską technologią usuwania z powietrza koronawirusów, w tym SARS-CoV-2. Otrzymali właśnie na ten cel 3,5 mln zł z Narodowego Centrum Badań i Rozwoju.
Projekt jest efektem wieloletniej pracy zespołu prof. Adriany Zaleskiej-Medynskiej z Wydziału Chemii UG w zakresie zastosowania procesów fotokatalitycznych do oczyszczania powietrza, a także wcześniejszej współpracy pomiędzy zespołem z UG a firmą BEWI dotyczącej opracowania urządzeń do oczyszczania powietrza zintegrowanych ze stolarką okienną. W procesie fotokatalitycznym aktywne formy tlenu, takie jak rodniki hydroksylowe, są wykorzystywane do degradacji lub transformacji zanieczyszczeń powietrza oraz do inaktywacji bakterii, grzybów czy wirusów.
Naszym celem jest opracowanie technologii oczyszczania powietrza z SARS-CoV-2, mikroorganizmów i substancji chemicznych o potwierdzonej skuteczności inaktywacji>99% (dla SARS-CoV-2 >99,99%). Opracowana technologia zostanie wykorzystana do zaprojektowania i zbudowania prototypowych urządzeń do oczyszczania powietrza wewnętrznego i/lub zewnętrznego, które będą przystosowane do montażu w ramie okiennej lub przy ścianie, do zastosowania w pomieszczeniach zamkniętych zwłaszcza o dużym zagęszczeniu i przepływie osób – tłumaczy prof. Adriana Zaleska-Medynska.
Takie urządzenia będą mogły znaleźć zastosowanie w biurach, placówkach ochrony zdrowia, organach administracji publicznej, handlu, a także w gospodarstwach domowych. Opracowana technologia powinna zwiększyć bezpieczeństwo osób przebywających przede wszystkim w pomieszczeniach zamkniętych, ze względu na znacznie niższą ilość zanieczyszczeń (w tym patogenów) w powietrzu.
W projekt, oprócz zespołu prof. Zaleskiej-Medynskiej z Katedry Technologii Środowiska, zaangażowani będą także naukowcy z Katedry Biotechnologii Molekularnej pod kierunkiem prof. Piotra Skowrona, którzy odpowiadają za opracowanie modelowego wirusa (bakteriofaga) w początkowej fazie projektu – podobnego do wirusa SARS-CoV-2. Umożliwi to bezpieczne przetestowanie technologii na pierwszych etapach badań. Z kolei zespół prof. Zaleskiej-Medynskiej opracuje nową, znacząco tańszą technologię wytwarzania warstw fotokatalitycznych, zawierających nanocząstki TiO2 oraz związki srebra i/lub miedzi. Modyfikacja nanocząstek TiO2 związkami srebra i miedzi pozwala na podniesienie efektywności inaktywacji mikroorganizmów patogennych podczas procesu fotokatalitycznego, jednakże takich badań nie przeprowadzono do tej pory dla koronawirusów, a sama technologia wytwarzania warstw wymaga modyfikacji pod kątem obniżenia kosztów, co ułatwi komercjalizację opracowanego produktu. W kolejnym etapie opracowana zostanie ostateczna geometria modułu fotokatalitycznego, tj. kształt i wielkość warstw fotokatalitycznych oraz ich odpowiednie oświetlenie promieniowaniem UV, która pozwoli osiągnąć założoną skuteczność eliminacji zanieczyszczeń chemicznych (lotne związki organiczne, tlenki azotu oraz ditlenek siarki) oraz mikrobiologicznych (bakterie Pseudomonas aeruginosa, modelowy bakteriofag oraz w etapie końcowym wirus SARS-CoV-2).
Firma Producent Stolarki PCV i AL „BEWI” Bernard Wójcik, która działa na rynku od 27 lat i produkuje oraz sprzedaje okna i drzwi na całym terenie Unii Europejskiej, opracuje ostateczną konstrukcję urządzeń do oczyszczania powietrza oraz system zdalnego sterowania urządzeniami, a także przebada oczyszczacze powietrza pod kątem ich właściwości użytkowych i ergonomii pracy, w tym pod kątem skuteczności urządzeń z uwzględnieniem zmiennych warunków pogodowych (temperatura i wilgotność powietrza) i poziomu generowanego hałasu. BEWI będzie również odpowiedzialna za zbudowanie prototypowej komory pomiarowej klasy bezpieczeństwa BSL-3 (do pracy z wysoko zakaźnymi patogenami i do prac niebezpiecznych zapewniając maksymalną ochronę dla środowiska i operatora), która umożliwi bezpieczną ocenę efektywności urządzeń fotokatalitycznych podczas całej realizacji projektu.
Walidacja opracowanej technologii pod kątem inaktywacji wirusa SARS-CoV-2 będzie możliwa dzięki współpracy z zespołem prof. Krzysztofa Pyrcia – kierownika laboratorium wirusologicznego w Małopolskim Centrum Biotechnologii na Uniwersytecie Jagiellońskim. To nowoczesne laboratorium zakaźne klasy 3 bezpieczeństwa biologicznego, co pozwala pracować nad wirusem SARS-CoV-2 a
Ostatnim etapem projektu będą prace przedwdrożeniowe. W tej fazie firma BEWI zweryfikuje system sterowania urządzeń do oczyszczania powietrza, zostanie przygotowany graficzny interfejs użytkownika z możliwością dostępu z poziomu przeglądarki internetowej. Zaproponowane rozwiązania stanowią nowość na skalę polskiego rynku i rynków zagranicznych, a uzyskanie oczekiwanych rezultatów wymaga przeprowadzenia badań przemysłowych, eksperymentalnych prac rozwojowych angażujących specjalistów z dziedziny chemii, wirusologii oraz produkcji stolarki okiennej połączonych w ramach zawiązanego konsorcjum.
Projekt wart 4,5 mln zł otrzymał dofinansowanie w wysokości 3,5 mln zł w ramach programu „Szybka Ścieżka Koronawirusy” Narodowego centrum Badań i Rozwoju.
źródło: UG