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Concept design of a high-voltage electrostatic sanitizer to prevent spread of COVID-19 coronavirus

Behjat Vahid, Rezaei-Zare Afshin, Fofana Issouf et Naderian Ali. (2021). Concept design of a high-voltage electrostatic sanitizer to prevent spread of COVID-19 coronavirus. Energies, 14, (22), e7808.

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URL officielle: http://dx.doi.org/doi:10.3390/en14227808

Résumé

In addition to public health measures, including social distancing, masking, cleaning, surface disinfection, etc., ventilation and air filtration can be a key component of a multi-pronged risk mitigation strategy against COVID-19 transmission indoors. Electrostatic precipitators (ESP) have already proved their high performance in fluid filtration, particularly in industrial applications, to control exhaust gas emissions and remove fine and superfine particles from the flowing gas, using high-voltage electrostatic fields and forces. In this contribution, a high-voltage electrostatic sanitizer (ESS), based on the electrostatic precipitation concept, is proposed as a supportive measure to reduce indoor air infection and prevent the spread of COVID-19 coronavirus. The finite element method (FEM) is used to model and simulate the proposed ESS, taking into account three main mechanisms involving in electrostatic sanitization, namely electrostatic field, airflow, and aerosol charging and tracing, which are mutually coupled to each other and occur simultaneously during the sanitization process. To consider the capability of the designed ESS in capturing superfine particles, functional parameters of the developed ESS, such as air velocity, electric potential, and space charge density, inside the ESS are investigated using the developed FEM model. Simulation results demonstrate the ability of the designed ESS in capturing aerosols containing coronavirus, precipitating suspended viral particles, and trapping them in oppositely charged electrode plates.

Type de document:Article publié dans une revue avec comité d'évaluation
Volume:14
Numéro:22
Pages:e7808
Version évaluée par les pairs:Oui
Date:22 Novembre 2021
Sujets:Sciences naturelles et génie > Génie
Sciences naturelles et génie > Génie > Génie électrique et génie électronique
Sciences naturelles et génie > Sciences appliquées
Sciences de la santé
Département, module, service et unité de recherche:Départements et modules > Département des sciences appliquées > Module d'ingénierie
Unités de recherche > Centre international de recherche sur le givrage atmosphérique et l’ingénierie des réseaux électriques (CENGIVRE) > Laboratoire de modélisation et diagnostic des équipements des lignes électriques (MODELE)
Mots-clés:electrostatic sanitizer, coronavirus, COVID-19, finite element modeling, désinfectant électrostatique, modélisation par éléments finis
Déposé le:30 nov. 2021 00:45
Dernière modification:30 nov. 2021 00:45
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