2015年九月十七日

为了防止中国的空气污染，投资廉价的过滤器设计

贡献:张明

中国的快速增长，一个GDP增长了30倍自20世纪70年代末以来，空气污染带来了严重的副作用。尽管吸引人们关注有毒空气质量的运动的发展速度几乎与该国城市景观的发展速度一样快，但解决方案一直缺乏创造性，而且速度慢得惊人。

2013年，当我来到北京大学研究空气质量时，北京已经改变了报告空气污染的立场。中央政府已经启动了自己的监测系统，并于当年9月发布了《大气污染防治行动计划》，不仅将煤炭的使用限制在全国能源结构的65%，而且鼓励安装急需的煤电空气处理设备在工厂里。

---

我想知道为什么空气过滤器不是家庭用品。答案很简单:即使是最便宜的空气净化器的价格也超过了一个月的租金。

---

随着政府对环境问题的认识，个人和非政府组织的倡导力度加大。今年早些时候，记者柴静做了一个题为《穹顶之下》的演讲，在网上发布三天内就获得了超过1.5亿的点击量。虽然中国政府已经叫停了这一讨论，但其影响力已堪比阿尔·戈尔的《难以忽视的真相》和雷切尔·卡森的《寂静的春天》。这是第一次，中国空气污染的方方面面——从健康影响到工业违规——以一种全面而易懂的方式呈现出来。

这些政府和公民的倡议有成效吗?北京2015年上半年的空气质量数据显示，直径达2.5微米的颗粒物(PM2.5，一种空气污染指标)的浓度已经下降到2014年初平均水平的80%。被认为“严重污染”的天数也是如此下降了50%2014年12月开始。然而，有证据表明，尽管北京的污染状况略有好转，但污染最严重的行业造成的损害正在向中国西部和南部地区转移。这些地区的省份如河南，湖北，湖南和四川现在被认为是污染最严重国家的。即使是那些数据显示空气质量有所改善的省份，人们也有理由担心地方政府为了达到标准而捏造数据。

缺少的短期解决方案

考虑到中国的空气污染问题，我想知道为什么空气过滤器不是家庭用品。答案很简单:即使是最便宜的空气净化器的价格也超过了一个月的租金。

我遇到的北京居民在保护自己方面出奇地不积极。我在北京大学的实验室同学和教授都是中国空气质量方面的顶尖专家，他们从来没有戴过能阻挡99% PM2.5的达斯·维达(Darth vader)式口罩。(我虔诚地戴着面具。)即使PM2.5浓度飙升至比“危险”高一级的准确检测限值以上，实验室工作人员也会让窗户敞开，让有毒空气进入。我经常问我的同事，为什么他们对自己每天研究的化学物质如此漠不关心。他们的回答通常是“何必呢?”

---

企业家们注意到了:一种安静、实惠、有吸引力的过滤器存在着巨大的市场，它针对空气污染中的所有成分。

---

由于缺乏成功的政府干预，中国公民实际上生活在一片污染的云雾中。但我们没有理由不能创造短期解决方案。科学家应该得到资助，设计出价格合理的空气过滤器和用户友好的口罩。学生也有机会:专注于国际发展和产品设计的课程和助学金在全国各地的大学蓬勃发展。例如，在我就读的加州大学伯克利分校的布鲁姆发展中经济体中心，有这样的课程可持续社区设计像这样的比赛伯克利的大创意正在推动学生开发可用的和负担得起的空气污染保护措施。

研发需要

人们已经在研制价格更低廉的空气过滤器方面取得了进展。前富布赖特(Fulbright)研究员托马斯•托尔赫姆(Thomas Talhelm)在北京开发的智能空气过滤器售价仅为33美元，但它能提供与高端过滤器相同水平的PM2.5防护。这个设计，包括一个高效微粒拦截(HEPA)过滤器绑在风扇上是一种改善室内空气的好方法，而且价格实惠。然而，这些过滤器并不完美。他们只针对PM2.5，而允许有害的挥发性有机化合物(VOCs)，如甲醛和苯通过。此外，在这些早期设计中，诸如操作时的低噪音、当空气污染达到安全阈值时发出信号的指示灯和吸引人的外壳等美学品质都没有。

到目前为止，还没有价格合理的高端过滤器的替代品，不仅可以消除颗粒物，还可以消除更棘手的气体化合物。虽然PM2.5通常被认为是对中国人口健康最大的空气质量风险，但来自胶合板、织物、绝缘材料、个人护理产品和烟草烟雾等来源的VOCs也被认为是最大的空气质量风险严重的室内空气污染物．一种安静、实惠、有吸引力的过滤器存在着巨大的市场，它针对空气污染中的所有成分。这意味着，现在是时候让科学家和学生设计一种智能且价格合理的空气过滤器，以满足数百万中国消费者的需求。

张明是加州大学伯克利分校土木与环境工程专业的研究生。开云全站app登录官网入口下载2013-2014年，她利用富布赖特基金在北京大学研究空气污染。

标签:设计的挑战，室内空气质素，污染