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欧洲“洁净天空”2计划研究飞机舱内空气污染问

时间:2020-07-17 19:48 来源: 作者:木木

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据cleansky网站刊文,欧洲“洁净天空”2(Clean Sky)2计划正在推进“用于机舱空气监测微流体设备的挥发性有机化合物(VOC)和臭氧微分析仪开发”(MACAO)项目,以开发监视/解决机舱空气污染问题的工具,最终达到提高欧洲航班空气质量标准的目的。

一般来说,典型客机空调系统的空气供给50%来源于外部空气(发动机引气),50%来源于过滤后再循环的空气。其中外部空气中包含混合气体(如发动机引气时产生的气化机油),飞机在臭氧层附近高空飞行时,会遭遇挥发性有机化合物(VOC)和臭氧以及发动机运作过程中产生的有害物质(如有害氮氧化物,NOx)等。另外,舱内内部循环空气也可能包含机舱内部的有害物质(如酒精饮料中的乙醇、飞机内饰释放的甲醛等)。上述有害物质均会造成机舱内有害气体混合物的累积,长时间处于这种环境中,极可能引发乘客和机组人员的呼吸系统、心血管等疾病,危害机上人员健康。

当前,如何准确检测/分析舱内各种空气污染物的复杂组成和特定来源,制定有效应对措施是航空业面临的一项极其复杂的难题。“洁净天空”2计划主导的MACAO项目对于应对上述难题尤为重要。MACAO项目于2016年初启动,计划于2020年12月完成,旨在开发用于检测、分析和解决机舱空调系统空气循环污染问题的微流体分析仪。由于目前没有任何一种设备能够准确、高效检测舱内VOC和臭氧浓度,因此,MACAO项目的成果极具创新性和突破性。

MACAO项目的主要参与方包括ICPEES研究所(法国国家科学研究中心和斯特拉斯堡大学共同组建形成的项目核心参与者)、INSA图卢兹工程学院(主要从事微流体建模仿真)、Tronico公司(主要从事电子装配)、In'Air Solutions公司(主要从事系统开发与创新设计等)。目前,In'Air Solutions公司已基于生产成本研究给出了微流体分析仪的首选配置方案。

据悉,MACAO项目主要开发两种基于微流体技术的设备,分别用于检测VOC浓度和臭氧浓度;且该设备还能够有效去除这两种有害物质。从目前的开发进度来看,VOC微型分析仪的研制已取得了突出成果。VOC微型分析仪的预浓缩器吸附和解吸目标有机物(苯及其衍生物)的能力已在实验室条件下成功开发和验证,其他测试需要在模拟或真实机舱环境中进一步验证。臭氧微型分析仪因为灵敏度的问题需重新进行技术开发,进度有些延迟。另外,MACAO团队目前正在研发自动化微型分析仪,使其能够在嵌入式飞行等真实条件下达到演示要求。

“洁净天空”2计划负责人表示,未来欧洲航空业将应用更多的电驱动飞机,并安装电动空调系统,这就对过滤系统和传感器提出了更高的要求。MACAO项目具有广阔的发展/应用前景,与现有空气过滤系统相比,MACAO项目集成更简便、重量更轻、功耗更低,空气污染警示更直观、舱内空气质量改善效果也更好。

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