去除雾霾装置

文 广东省中山纪念中学高三（18）班 肖 琦

人类活动向空气中排放了大量的细颗粒物（PM2.5），导致空气中细颗粒物持续聚集。这些细颗粒达到一定数量时，极易出现大范围的雾霾。中国不少地区已经将雾霾作为灾害性天气加以预报，可见其对人体健康的危害程度。

雾霾主要由细颗粒物构成，暂时并无有效方法将其从空气中分离。如何有效分离该物质，从而达到去除目的？

我想到在物理课上学到的静电吸附的相关知识：当一个带静电的物体靠近另一个不带静电的物体时，不带静电的物体内部靠近带静电物体的一边会集聚与带电物体所携带电荷相反极性的电荷，异性电荷相互吸引就会出现静电吸附效应。该原理即我们通常所说的带静电的物体可以吸附微小物体的原因。

在实际应用中，能否利用该原理，让带静电的物体吸附雾霾，然后通过其他方式将吸附的雾霾进行处理，从而达到去除雾霾、净化空气的目的？我在物理老师的指导下设计了如下装置。

图1去除雾霾装置的原理图

该装置主要由一个锥形的静电吸附网及其外壳、一台进风机、喷嘴部件等组成。

装置顶部是一台小型送风机，该送风机将外界未经处理的空气送入静电吸附网，空气通过静电吸附网后，从网的另一端排出。

静电吸附网是一个两端开口的锥形壳体，它不仅能使进入的空气倒流，还能增加空气与网的接触面积，增强吸附效果。锥形上、下端可与外界空气自由流通。

静电吸附网外是与其紧密贴合的旋转外壳。该外壳由电机驱动，保持低速旋转，使旋转外壳与静电吸附网之间产生摩擦，从而产生静电，吸附雾霾。

静电吸附网上吸附足够多的雾霾后，通过设置在吸附网上的智能感应系统，自动打开设置在吸附网周围的喷嘴，喷嘴喷出高压水柱，将静电吸附网上的雾霾冲走。冲洗后的污水经过处理，不会造成二次污染。

该装置成本低，能耗低，维护简单，效果显著，不需要占用额外的空间，最理想的安装位置是高层建筑楼顶。虽然每台装置处理的空气量有限，但如果能在高层建筑楼顶大面积设置，其处理的空气量就可以大大增加，达到净化空气的目的。

此外，该装置所需要的电量极低，可以通过加装太阳能电板、小型风力发电装置等为其供电，节能环保。

（指导老师：马建）