Bauen Sie diesen günstigen, effektiven Luftreiniger

Luftreiniger 3 4
 Ein Do-it-yourself-Luftreiniger im Einsatz in einem Klassenzimmer. Douglas Hannah, CC BY-ND

Eines Nachmittags, Ein Dutzend Studenten der Arizona State University versammelten sich den Vormittag damit zu verbringen, Pappe zu schneiden, Lüfter zu kleben und Filter zusammenzubauen, um 125 tragbare Luftreiniger für örtliche Schulen zu bauen. Am selben Morgen stellten Mitarbeiter eines Obdachlosenheims in Los Angeles 20 selbstgebaute Luftreiniger auf, während in Brookline, Massachusetts, ein weiterer DIY-Luftreiniger leise im hinteren Teil eines Klassenzimmers einer Kindertagesstätte surrte, während Kinder spielten.

Die Technologie in allen drei Fällen – eine unscheinbare Konstruktion aus Klebeband und Pappe, die als Corsi-Rosenthal-Box bekannt ist – spielt eine wichtige Rolle im Kampf gegen COVID-19. Auch die Entstehungsgeschichte verrät einiges Gemeinschaften als Quellen für Innovation und Resilienz angesichts von Katastrophen.

Eine einfache Technik mit großer Wirkung

Als klar wurde, dass COVID-19 verbreitet wurde Luftübertragung, begannen die Menschen, Masken zu tragen, und Gebäudemanager beeilten sich, ihre Lüftungssysteme zu modernisieren. Dies bedeutete in der Regel die Installation von hocheffizienten Systemen HEPA Filter. Diese Filter arbeiten, indem sie mit Viren beladene Partikel einfangen: Luft wird in eine poröse Matte gedrückt, Verunreinigungen werden herausgefiltert und saubere Luft strömt hindurch.

Die Wirksamkeit der Lüftungsanlage eines Gebäudes wird jedoch von zwei Faktoren bestimmt, nicht nur von der Qualität der Filter. Auch die Luftmenge, die durch die Lüftungssysteme bewegt wird, spielt eine Rolle. Experten empfehlen in der Regel fünf bis sechs Luftwechsel pro Stunde in Shared Spaces, d.h. alle 45 Minuten wird das gesamte Luftvolumen in einem Raum ausgetauscht. Anlagen in vielen Altbauten kann dieses Volumen nicht verwalten, jedoch.

Tragbare Luftfilter sind eine Option zur Erweiterung von Lüftungssystemen, aber sie kosten normalerweise Hunderte von Dollar, was sie für Schulen und andere öffentliche Räume, die mit Budgetbeschränkungen konfrontiert sind, außer Reichweite bringt.

Hier kommt die Corsi-Rosenthal-Box ins Spiel ein Würfel bestehend aus vier bis fünf handelsübliche Ofenfilter, gekrönt von einem Standard-Kastenventilator, der nach außen bläst. Einmal mit Klebeband versiegelt, kann es auf dem Boden, Regal oder Tisch stehen. Der Lüfter saugt Luft durch die Seiten des Würfels und oben heraus. Die Einheiten sind einfach, haltbar und leicht herzustellen, und sind effektiver als einfach einen einzelnen Filter vor einen Box-Lüfter zu stellen. Es dauert normalerweise 40 Minuten, minimales technisches Know-how und 60 bis 90 US-Dollar an Materialien, die in jedem Haushaltswarengeschäft erhältlich sind.

Trotz dieser Einfachheit sind diese hausgemachten Einheiten jedoch äußerst effektiv. Bei Verwendung in einem gemeinsam genutzten Raum wie a Klassenzimmer or Krankenhausabteilung, können sie die vorhandene Belüftung ergänzen und luftgetragene Schadstoffe, einschließlich Rauch und virusbeladene Partikel, entfernen. Eine Reihe neuerer, von Experten begutachteter Forschungsergebnisse hat ergeben, dass tragbare Luftreiniger die Übertragung von Aerosolen drastisch reduzieren können. Andere Preprint- und Under-Review-Studien haben herausgefunden Corsi-Rosenthal-Boxen leisten ebenso gute Dienste wie professionelle Geräte at ein Bruchteil der Kosten.

Ursprünge der Corsi-Rosenthal-Box

Die formelle Geschichte der Corsi-Rosenthal-Box begann im August 2020, als Richard Corsi, Experte für Luftqualität und jetzt Dekan an der University of California, Davis, die Idee auf, billige Box-Fan-Luftfilter zu bauen auf Twitter. Jim Rosenthal, der CEO einer texanischen Filterfirma, hatte mit einer ähnlichen Idee herumgespielt und schnell den ersten Prototyp gebaut.

Innerhalb weniger Tage bauten Tüftler und Luftqualitätsingenieure gleichermaßen ihre eigenen Corsi-Rosenthal-Boxen und teilten die Ergebnisse in den sozialen Medien. Auf Twitter entstand eine lebhafte Unterhaltung, bei der anspruchsvolle technische Analysen von Ingenieuren mit den Erkenntnissen und Bemühungen von Laien vermischt wurden.


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Bis Dezember stellten Hunderte von Menschen Corsi-Rosenthal-Boxen her, und Tausende weitere hatten die Berichterstattung in den Verkaufsstellen gelesen wie Wired. In verschiedenen Teilen der Welt haben Menschen Designs basierend auf der Verfügbarkeit von Vorräten und unterschiedlichen Bedürfnissen optimiert. Ihre gemeinsamen Verbesserungen und Anpassungen wurden von dokumentiert dedizierte Webseiten und Blogs sowie Nachrichtenberichte.

In einigen Fällen erwiesen sich Designänderungen als einflussreich. Im November 2020 bspw. Ein Hausbesitzer in North Carolina entdeckte ein Problem wobei die Luft durch die Ecken der am häufigsten verwendeten quadratischen Ventilatoren zurückgezogen wird. Anschließende Tests durch Luftqualitätsexperten zeigten, dass das Hinzufügen einer Ummantelung zum Lüfter die Effizienz um bis zu 50 % steigerte.

Die Analyse der sozialen Medien und der Berichterstattung in den Nachrichten vermittelt ein Gefühl für das Ausmaß des Corsi-Rosenthal-Box-Phänomens. Ab Januar 2022 waren mehr als 1,000 Einheiten in Schulen im Einsatz, Tausende weitere in Haushalten und Büros. Mehr als 3,500 Menschen hatten den Hashtag #corsirosenthalbox auf Twitter verwendet, und Zehntausende weitere trugen zu der Online-Konversation bei. Nachrichtenartikel und Erklärvideos auf YouTube hatten zusammen mehr als 1.9 Millionen Aufrufe.

Communities als Innovationsquellen

Die Geschichte der Corsi-Rosenthal-Box ist Teil einer umfassenderen Geschichte der Reaktion der Basis auf die COVID-19-Pandemie. Die frühen Tage der Pandemie forderten mehr als nur einen schrecklichen Tribut von den Menschen. Sie haben auch eine massive unternehmerische Anstrengung mit auf den Weg gebracht Zehntausende Alltagsbürger Sie haben ihre Hände zur Verfügung gestellt, um die kritischen medizinischen Verbrauchsmaterialien und die persönliche Schutzausrüstung zu entwerfen und herzustellen, die plötzlich benötigt wurden.

Mein Forschungsteam hat diese Bemühungen verfolgt. Durch Dutzende von Interviews und monatelange Archivrecherchen haben wir eine Datenbank mit mehr als 200 Start-ups aufgebaut – formelle und informelle, gemeinnützige und gewinnorientierte – deren Aktivitäten von der Entwicklung von Sauerstoffkonzentratoren über den 3D-Druck von Gesichtsschutzschilden bis hin zum Bau von UV-Desinfektionsräumen reichten. Das sich daraus ergebende Bild von Innovation ist weit entfernt vom Traditionellen Bild von Laborkitteln und mittleren Managern das wird gemeinhin mit neuen Technologien in Verbindung gebracht.

Erstens wurden nur wenige der Innovationen, die wir verfolgt haben, tatsächlich von einer einzelnen Person oder sogar einem einzelnen Team erfunden. Vielmehr waren sie das gemeinsame Projekt breiter Netzwerke einzelner Mitwirkender mit unterschiedlichem Hintergrund und Organisationen. Diese Breite ist wichtig, weil sie mehr Wissen und vielfältigere Perspektiven bringt. Es kann auch hilfreich sein, um vorhandenes Wissen anzuzapfen. Als beispielsweise Corsi-Rosenthal-Boxen an Bedeutung gewannen, konnte die Community darauf zurückgreifen frühere Iterationen das entwickelt worden war, um mit Lauffeuerrauch zu helfen.

Zweitens mangelte es dem Innovationsprozess an hierarchischer Kontrolle. Es gab keine einzelne Person, die anordnete, wo oder wie die Technologie eingesetzt wurde. Dieser Mangel an Kontrolle erleichterte das Experimentieren und Anpassen an lokale Bedingungen. Ein Beispiel ist die Entwicklung von Sauerstoffkonzentratoren für den Einsatz in Krankenhäusern in Indien. Als sie erkannten, dass bestehende westliche Technologien in der für Indien typischen feuchteren Betriebsumgebung häufig versagten, schlossen sich Teams von Innovatoren zusammen verbesserte Open-Source-Designs zu entwickeln und zu teilen.

Drittens tauschten diese Gemeinschaften ihr Wissen online aus. Dies ermöglichte es einzelnen Mitwirkenden, direkt zu kommunizieren und Ideen auszutauschen, was dazu beitrug, dass sich das Wissen schnell über das Netzwerk verbreitete. Es bedeutete auch, dass Wissen leichter zugänglich war. Die detaillierten Entwürfe und Testergebnisse von Luftqualitätsingenieuren, die an Corsi-Rosenthal-Boxen arbeiteten, waren für jeden in der Community leicht zugänglich.

Außerdem nutzten die meisten der von uns verfolgten Organisationen Facebook, Twitter und Slack als Tools zur Verwaltung der Zusammenarbeit innerhalb und zwischen Organisationen. Wie ich und andere argumentiert haben, macht dies Basisinnovationen enorm vielversprechend – insbesondere in einer Welt, in der großflächige Störungen wie eine Pandemie immer häufiger auftreten.

Fallstricke der Basisinnovation

Trotz dieses Versprechens gibt es Bereiche, in denen Basis-Innovationsgemeinschaften ins Stocken geraten. Eine Herausforderung ist der Mangel an technologischer Raffinesse und Ressourcen. Während einige der Gemeinschaften in unserer Studie bemerkenswert komplexe Geräte herstellten, lag der größte Beitrag bei weitaus einfacheren Produkten wie z Gesichtsschutz und OP-Kittel.

Dann gibt es Regeln und Vorschriften. Selbst wenn Basisgemeinschaften sichere und wirksame Innovationen hervorbringen können, sind die bestehenden Regeln möglicherweise nicht bereit, sie aufzunehmen. Einige Krankenhäuser konnten während der Pandemie aufgrund unflexibler Beschaffungsrichtlinien und heute keine persönliche Schutzausrüstung annehmen, die von der Gemeinde bereitgestellt wurde Einige Schulen verbieten weiterhin Corsi-Rosenthal-Boxen.

Ein letztes Problem ist die Aufrechterhaltung der Bemühungen. Während Basisgemeinschaften waren von entscheidender Bedeutung Krankenhäusern und medizinischen Einrichtungen den Betrieb in den frühen Tagen der Pandemie zu ermöglichen, ging vielen der Bemühungen, die auf Freiwilligenarbeit angewiesen waren, schließlich die Puste aus.

Was das für die Zukunft bedeutet

Während der zweite Jahrestag der US-Notstandserklärung näher rückt, hat die Welt eine wichtige Lektion gelernt, wie wichtig es ist, in die Raumluftqualität zu investieren, zum Beispiel durch Überwachung und verbesserte Belüftung und Filterung. Und der Wert der Beatmung als nicht-invasives Instrument der öffentlichen Gesundheit ist noch größer, wenn die Maskenpflicht nachlässt.

Eine weitere, umfassendere Lektion ist die Kraft von Basisinnovation und Citizen Engineering zur Entwicklung dieser Technologien. Die Geschichte der Corsi-Rosenthal-Box, wie die Tausende andere Grassroots-Innovationen während der Pandemie entwickelt wurde, geht es im Wesentlichen darum, dass Menschen das Wohlergehen ihrer Gemeinschaften selbst in die Hand nehmen. Die der beliebteste Tweet über Corsi-Rosenthal-Boxen geteilt wurde von einem 14-jährigen angehenden Ingenieur in Ontario, der anbot, Boxen zu bauen und an Bedürftige zu spenden.

Über den Autor

Douglas Hannah, Assistenzprofessor für Strategie und Innovation, Boston University

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

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