Com a chegada do Corona Vírus ou Covid-19, a preocupação não apenas com a cura, mas também com a proteção das pessoas em todos os ambientes que possam estar contaminados cresce exponencialmente. Não é apenas a simples limpeza com remoção de detritos visíveis que entra em jogo, mas também a esterilização, removendo dos ambientes qualquer tipo de micro-organismo nocivo e principalmente o Corona Vírus. E não é apenas a ação química que pode ser usada neste caso, mas recursos muito interessantes como os ozonizadores e até mesmo os ionizadores. Neste artigo discutimos o assunto.
Em muitos de nossos artigos temos abordado dois efeitos interessantes das descargas elétricas, o efeito corona e o efeito das pontas, e que podem ser aproveitados na elaboração de equipamentos eletrônicos capazes de promover a limpeza de ambientes e até a melhoria do bem estar de enfermos.
O efeito das pontas e os ionizadores
Pelo chamado "efeito das pontas" as cargas tendem a se acumular nas regiões de curvatura mais acentuada de um corpo carregado eletricamente, no caso as pontas. Pelo efeito do acúmulo, maior densidade de carga, temos um aumento da intensidade do campo elétrico neste local.
O resultado é o aparecimento de forças elétricas que fazem com que as cargas se repilam intensamente de modo a tender a "escapar".
O resultado final é que neste escape, as cargas se prendem as moléculas do ar ambiente que então se torna carregado, ou seja, ionizado.
Assim, um ionizador típico consiste numa fonte de alta tensão que possui um ou mais eletrodos pontiagudos no qual se aplica uma alta tensão, conforme mostra a figura 2.
Os ozonizadores – O efeito corona
A ozonização está ligada justamente ao Efeito Corona que coincidentemente, tem o mesmo nome do vírus que nos aflige. Este efeito tem relação direta com o efeito das pontas.
Quando a tensão que se manifesta num corpo se torna muito elevada, o escape das cargas pode ionizar o ar ao seu redor ao ponto ele se tornar luminoso. O mesmo efeito ocorre numa lâmpada fluorescente ou numa lâmpada neon quando a tensão elevada ioniza o gás em seu interior a ponto dele se tornar condutor e emitir luz.
Esse interessante efeito foi notado na antiguidade quando nas tempestades, a forte ionização do ar pela presença de elevados potenciais estáticos, fazia com os corpos ficassem com uma “aura” luminosa ou “coroa”, daí o nome do efeito: efeito corona. O fenômeno também foi denominado pelos antigos “Fogo de Santelmo”.
Na figura (da internet) podemos ver a luminosidade pelo “eflúvio” de cargas elétricas nas partes do navio dotadas de pontas.
No entanto, na ozonização ocorre um fenômeno adicional.
Pelo efeito de fortes descargas elétricas que ocorrem e até mesmo faíscas, quando a rigidez dielétrica do ar é superada (arcos), o ar ambiente pode sofrer uma reação química que une 3 moléculas de oxigênio (O2) formando duas moléculas do ozônio (O3).
3O2 ↔ 2O3
Assim, se tivermos um equipamento que produza uma tensão elétrica suficientemente alta para que o efeito corona se manifeste, teremos a produção do ozônio.
A intensidade do efeito, dada pela tensão e pela corrente que pode ser transferida na descarga determinará a quantidade de ozônio produzida.
Nas linhas de alta tensão é comum que nos dias úmidos seja ouvido uma “crepitação” que é decorrente dessas descargas. Em alguns casos podemos até sentir o cheiro do ozônio.
Podemos ter então equipamentos de uso médico e até doméstico que produzem ozônio com as mais diversas finalidades, como discutiremos a seguir.
Aspectos médicos
Alguns estudos mostram os efeitos da ionização e da ozonização os quais são aproveitados em equipamentos médicos, de higiene e até de uso doméstico.
Por exemplo, segundo estudos, o ar carregado de eletricidade negativa teria efeitos calmantes, relaxantes e até inibidores de certas reações alérgicas.
Temos então em lojas de produtos médicos ionizadores de ar ambiente que segundo se diz, têm efeitos bastante evidentes em pessoas com problemas respiratórios, problemas de alergia, enxaquecas e até mesmo outros. Não temos informações sobre os eventuais efeitos deste tipo de aparelhos em pessoas atacadas pelo Corona Vírus que justamente afeta o aparelho respiratório.
Talvez os enfermos mais leves, com a respiração pouco afetada, poderiam ter um alívio maior com a presença de ionizadores. Não sabemos se testes foram feitos.
O ozônio, por outro lado, tem propriedades bactericidas comprovadas, tanto que é usado de forma intensa na purificação da água e alimentos. Aparelhos de uso doméstico, que constam de filtros de água incluem recursos eletrônicos que ozonizam a água. Até mesmo aparelhos ozonizadores para piscinas substituem o cloro (se bem que alguns são vendidos como ionizadores).
Antigamente era comum que em velórios fosse colocado um aparelho ozonizador para matar eventuais germens que poderiam estar presentes no caso da pessoa falecida ter morrido por alguma doença perigosa.
O que notamos, entretanto, é que em alguns casos é que a ação bactericida do ozônio precisa ser tratada com cuidado. O ozônio é ácido, podendo atacar o estômago, por exemplo. Assim, as próprias autoridades médicas dos Estados Unidos, exigem que os aparelhos de uso doméstico tenham especificadas as quantidades de ozônio que produzem. Há um limite.
Projetando ionizadores e ozonizadores
Se bem que exista uma infinidade de tipos de aparelhos, tanto com a finalidade de purificar a água ou alimentos, a possibilidade de se montar aparelhos para os mais diversos usos abre um campo interessante de possível produto para o maker.
Conforme vimos, um ionizador e um ozonizador se baseiam no mesmo tipo de circuito: um gerador de alta tensão. No nosso site publicamos diversos projetos que fazem uso de multiplicadores de tensão, quer seja usando um pequeno inversor que funciona a partir da bateria do carro ou ainda diretamente a partir da rede de energia.
Observamos que o carro é um ambiente especialmente sensível para o acúmulo de cargas que podem afetar o bem estar dos passageiros. Um carro com carga elétrica positiva, acumulada pelo atrito dos pneus ou do ar quando em movimento, pode ser responsável por desconfortos os mais diversos, de dores de cabeça a crises alérgicas.
Sugerimos aos leitores interessados que consultem nossos artigos: MA013, MA107, MA010 e MA069).
Mas, é claro, existem as soluções prontas que facilitam a montagem de equipamentos como as que oferece a Murata.
Esta empresa fornece um pequeno módulo que, ao gerar alta tensão pode produzir tanto o ozônio que íons em grande quantidade. Este módulo, denominado MHM305 pode ser adquirido através da Mouser Electronics utilizando-se o link: http://br.mouser.com/search/refine.aspx?Ntk=P_MarCom&Ntt=154166207 .
Esse pequeno módulo pode gerar tipicamente 20 000 000 de íons negativos por segundo e 0,9 mg de ozônio por hora. (figura 4).
No artigo MA106 focalizamos uma segunda versão deste dispositivo, o MHM305 que tem por diferença apenas a quantidade de íons e ozônio produzido.
O dispositivo é alimentado por 12 V com consumo que varia entre 50 mA a 130 mA. Veja que, para quantidades maiores, podem ser conectadas diversas unidades em paralelo.
Conforme mostra o seu diagrama de blocos na figura 5, ele conta ainda como uma entrada de monitoramento que possibilita seu uso numa unidade microcontrolada.
Neste circuito temos uma fonte controlada externamente e o dispositivo produtor de íons o ozônio.
Um ponto importante para o projetista é fazer a medição da quantidade de íons e ozônio produzido. A figura 6 mostra como isso pode ser feito.
Conclusão
Em nossos dias, e provavelmente daqui para frente, os cuidados como o monitoramento do ambiente, a esterilização constante devem estar presentes em todos os locais frequentados por humanos.
Nos próximos anos a concentração cada vez maior de pessoas em todos os locais faz com que nos tornemos extremamente vulneráveis às pandemias. A não existência mais de fronteiras faz com que um vírus que apareça na China, no mesmo dia possa chegar a Europa.
Nas grandes epidemias como a Peste Negra e a Gripe Espanhola a propagação era mais lente e até limitada pela ausência de meios de transporte rápido. Hoje em dia isso não ocorre. Precisamos criar o máximo de barreiras, para que tenhamos tempo de nos defender.
Outros recursos tecnológicos importantes devem ainda ser considerado como a radiação ultravioleta e até mesmo a radiação atômica, mas isso serão assunto de um outro artigo nosso.
