Die alte saubere Technologie, die COVID töten kann

Vor einigen Tagen hat die US Environmental Protection Agency (EPA) genehmigte die Verwendung von Kupfer und Kupferlegierungsoberflächen um die Ausbreitung von COVID-19 zu verhindern (Hut Tipp zu K10 auf Twitter). Die Verwendung von Kupferlegierungen ist eine alte Technologie, deren Herstellung weniger Energie erfordert als Stahl und die in hohem Maße recycelbar ist. Dies macht sie nicht nur zu einer guten Technologie für Keime, sondern auch für die Umwelt.

"Die Bereitstellung neuer Tools und Informationen für Amerikaner zur Bekämpfung des Virus, das COVID-19 verursacht, ist eine der obersten Prioritäten der EPA", sagte Michal Freedhoff, stellvertretender Administrator des EPA-Amtes für chemische Sicherheit und Vermeidung von Umweltverschmutzung. "Die heutige Aktion ist ein weiterer Schritt vorwärts in den Bemühungen der EPA, der Wissenschaft zuzuhören und wirksame Instrumente zum Schutz der menschlichen Gesundheit bereitzustellen."

Unternehmen, die behaupten möchten, dass ein Produkt gesundheitliche Vorteile hat, wenden sich an die EPA und andere Regierungsbehörden und legen einen Nachweis über die Wirksamkeit des Produkts vor, um den beworbenen Nutzen tatsächlich zu erzielen. In diesem Fall legte die Copper Development Association einen Testnachweis vor, aus dem hervorgeht, dass 99,9% der Viren, die schwerer abzutöten waren als COVID-19, innerhalb von zwei Stunden nach dem Sitzen auf der Oberfläche inert sind. Mit dieser Zulassung ist es rechtlich sicherer, kupferbeschichtete Produkte oder Produkte aus den richtigen Kupferlegierungen als gesundheitsfördernd zu bewerben.

Der einzige Haken dabei ist, dass die Legierungen zu 95,6% aus Kupfer bestehen müssen, was ihre Nützlichkeit einschränkt, da Kupfer sehr formbar ist, wenn es nicht in eine Legierung mit mehr Zinn (Herstellung von Bronze) oder Zink (Herstellung von Messing) eingemischt wird. Bei Produkten, die nicht viel Kraft benötigen, wie z. B. Türklinken, funktionieren kupferreiche Mischungen. Viele Oberflächen können auch mit hochkupferhaltigen Legierungen beschichtet werden, so dass sie den Vorteil der Legierung auf der Oberfläche nutzen können, wobei die Festigkeit anderer darunter liegender Materialien die gewünschte strukturelle Festigkeit ergibt.

Dies ist nicht das erste Mal, dass die Cleantech-Community Interesse an dieser Technologie zeigt, um die Verbreitung von Keimen zu stoppen. Ein Beispiel ist der Twitter-Benutzer @CafeElectric, der seine eigenen kupferbeschichteten Türgriffe für ein Tesla Model S hergestellt hat.

Mit Kupfer umwickelte antimikrobielle Türgriffe.
Ich sage hiermit voraus, dass die neueste Wickelmode Kupferband ist. ?#covidwrap #tesla # model3 https://t.co/f2YblCxMgb pic.twitter.com/flJFFAXcaP

– Otmar (@CafeElectric) 26. März 2020

Wie Kupfer Viren tötet

Smithsonian Magazine hat Ein großartiger Artikel über die Art und Weise, wie Kupferoberflächen Viren und Bakterien abtöten. Bill Keevil, ein Mikrobiologieforscher in England, gab ihnen viele Informationen darüber, wie dies alles funktioniert.

"Eine der Ironien ist, dass Menschen Edelstahl (installieren), weil er sauber zu sein scheint und in gewisser Weise", sagte Keevil. „Aber dann ist das Argument, wie oft putzt du? Wir putzen nicht oft genug. "

Das ist das Tolle an Kupferoberflächen. Auf Glas, Kunststoff und Stahl können tödliche Viren und Bakterien, einschließlich Antibiotika-Stämme wie MRSA, tagelang überleben und dennoch Menschen infizieren. Kupfer tötet aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften diese tödlichen Keime ab, indem es nur dort ist. Die EPA warnte in ihrer Pressemitteilung, dass Kupferoberflächen kein Ersatz für Reinigung, Masken und soziale Distanzierung sind, aber sie tragen dazu bei, die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass Keime auf einer Oberfläche fehlen.

Kupfer tötet Keime ab, weil es ein zusätzliches Elektron in seiner atomaren Zusammensetzung im äußersten Orbit hat. Dieses Elektron reagiert mit Dingen, die darauf landen, und tötet die Keime schnell ab. Ionen sprengen Bakterienzellmembranen und die Beschichtungen, die Viren schützen, auseinander und machen sie inert. Die meisten Viren und Bakterien erliegen innerhalb von Minuten, aber die Sturheit von COVID verschafft ihm nur etwas mehr Zeit. Es stirbt auch irgendwann.

Wissenschaftler, die mit gesprochen haben Smithsonian Magazine sagen, dass die antiviralen Eigenschaften von Kupferoberflächen niemals nachlassen. Selbst Oberflächen, die seit 100 Jahren von Menschen benutzt und regelmäßig berührt werden, töten immer noch Keime ab. Geländer am New Yorker Grand Central Terminal töten trotz ihres Alters immer noch Keime ab, so wie sie es im Neuzustand getan haben.

Umweltfreundlichkeit

Das Wissen über die Arbeit mit Kupfer und seinen Legierungen reicht mindestens 7.000 Jahre zurück. Wir haben keine Ahnung, wer es zuerst getan hat, da diese Art der Metallbearbeitung mindestens 2.500 Jahre vor dem Schreiben liegt. Alte Gesellschaften wussten auch, dass Kupfer verschiedene Infektionen heilte, aber sie wussten nicht warum. Sie wussten nur, dass Kupfer gegen Durchfall und sogar gegen Schnitte auf dem Schlachtfeld wirkt.

Der Grund, warum prähistorische Menschen mit Kupfer arbeiten konnten, war der geringe Energieverbrauch. Ohne moderne Technologien wie das Bessemer-Verfahren, Hochöfen und Lichtbogenschweißen war Stahl bis auf einige begrenzte Anwendungen, die 3.000 Jahre später begannen, weitgehend unerreichbar. Sie müssen nur kein so heißes Feuer machen, um Kupfer zu schmelzen und zu formen oder es mit anderen Metallen zu mischen, um Legierungen wie Bronze oder Messing herzustellen. Wir betrachten diesen Teil der alten Geschichte sogar als Bronzezeit, weil er eine Abkehr vom Steinzeitalter darstellt.

Der einzige Grund, warum Kupferlegierungen auf Eisen und Stahl fielen, war die Härte und Haltbarkeit für viele Anwendungen wie Schwerter. Gebäude und Automobile sind aufgrund neuerer Metalle weitgehend möglich. Das bedeutet natürlich nicht, dass Kupfer jemals weggegangen ist. Für elektrische Leiter, Zierzwecke und für antimikrobielle Oberflächen sind Kupfer und seine Legierungen immer noch äußerst nützlich.

Mit der industriellen Revolution und den Sorgen um den Klimawandel suchen wir heute wieder nach energiesparenden Methoden. Neue Technologien wie Lithium-Ionen-Batterien sind aufregender, aber manchmal ist es ein guter Schritt, nur in die Vergangenheit zu schauen, um mehr Energieeffizienz zu erzielen. Je weniger Energie wir für die Bearbeitung von Metallen verwenden, desto geringer sind die Auswirkungen auf die Umwelt.

Wenn also Kupferbeschichtungen und Gegenstände wie Türklinken mehr als heute aus Kupferlegierungen hergestellt würden, würden sich die Umweltauswirkungen netto verbessern.

Niedrige Energie ist nicht das einzige, was Kupferlegierungen zu bieten haben. Gemäß ein älterer Artikel der Copper Development AssociationEs ist außerdem in hohem Maße recycelbar und wird häufig recycelt. Kupferlegierungen behalten ihre physikalischen Eigenschaften auch dann bei, wenn sie eingeschmolzen werden, um neue Dinge herzustellen, sodass viel weniger Abfall anfällt. Aufgrund der Kupferkosten ist es sehr unwahrscheinlich, dass jemand es absichtlich wegwirft, sodass es fast immer recycelt wird.

Ich habe gesehen, wie Leute in verlassene Fahrzeuge gingen, um nach Kupfer zu suchen, um es zu stehlen, und auf Müllhalden sehen Sie Mitarbeiter, die nach Metall suchen, das in den Müll gelangt, und versuchen, es herauszuholen, damit die Müllkippe an Recycler verkauft werden kann, wodurch das Betriebsgeld gespart wird .

Angesichts des geringen Energiebedarfs, der Leichtigkeit des Recyclings und der Tatsache, dass es fast immer recycelt wird, ist es ein sehr umweltfreundliches Material, insbesondere auf lange Sicht. Obwohl es nicht neu oder besonders innovativ ist, sollten Cleantech-Enthusiasten auf jeden Fall eine breitere Nutzung sehen.