Generatore di ozono fai da te

Avete presente il classico odore di cantina, che purtroppo a volte non si sente solo nelle cantine? E l’odore di chiuso? E la puzza da fumo? Ecco, tutte queste cose derivano da una combinazione di muffe e/o altri inquinanti dispersi nell’aria.

Sono un grosso problema? Beh, dipende, potrebbero essere trascurabili in alcuni luoghi ma di sicuro non sono un toccasana. Io ho deciso di liberarmene costruendo questo generatore di ozono fai da te.

Cos’è l’ozono?

L’ozono è semplicemente dell’ossigeno più “attivo” che ha la particolare capacità di “esplodere” addosso ad altri composti neutralizzandoli (chimici, lo so che non è una definizione da nobel, non uccidetemi).

Piccolo disclaimer: l’ozono è molto utile se usato correttamente ma non è una molecola molto intelligente e purtroppo non sa distinguere i composti dannosi dai composti utili, tipo i vostri polmoni. L’ozono è una sostanza molto reattiva che quindi può disinfettare un vostro armadio o la vostra auto ma anche i vostri occhi, e non credo che i vostri occhi abbiano piacere di  essere disinfettati. La cosa non è un grosso problema se si ha del sale in zucca, infatti per arrivare ad essere irritante per gola, occhi o polmoni è necessario che l’ozono raggiunga la concentrazione di 1ppm (parte per milione) o lo 0,0001% in volume o 2mg/m3 di aria. Fortunatamente l’ozono è un gas con un odore  molto caratteristico (odora di “temporale” e aglio) che ne evidenzia la presenza ben al di sotto della soglia di pericolo.  Già ad un decimo della concentrazione pericolosa sarà ovvio che non è il caso di rimanere nell’ambiente. Onde evitare spiacevoli conseguenze non utilizzate il generatore in presenza di esseri viventi tra cui voi, parenti o altri umani, animali domestici o anche piante (si, anche loro potrebbero non apprezzare di essere disinfettate).

Oltre all’essere pericoloso per ogni cosa vivente l’ozono reagisce male (cioè, tecnicamente reagisce molto bene) con metalli e altri materiali vari.  Se avete cose molto preziose e delicate, tipo quadri o sculture in metallo è il caso di coprirle o spostarle.

Si, ma se riempio di ozono una stanza per purificarla poi ci posso rientrare? Ovviamente si, ma solo dopo tot tempo e dopo aver areato per bene.  L’ozono (O3) non è un composto stabile e quindi tende a degradarsi nel semplice ossigeno diatomico (O2, due atomi) che normalmente respiriamo. In condizioni ambientali “normali” l’ozono dovrebbe avere un tempo di dimezzamento o emivita di circa 3 giorni, cioè ogni 72 ore la sua concentrazione diventa la metà. Questo vuol dire dopo 144 ore  che è stato spento il generatore la concentrazione è un quarto di quella iniziale e dopo 288 ore è un sedicesimo. Se avete un’idea dell’ozono prodotto dal vostro sistema e conoscete il volume dell’ambiente trattato potete fare una stima -per eccesso- del tempo che vi serve perché l’ambiente torni sicuro anche se sigillato. Però in questo modo vi verrà un tempo stupidamente lungo. La stima sarebbe per eccesso perché anche mentre il generatore è in funzione l’ozono inizia già a degradarsi, il calcolo teorico richiede equazioni differenziali capaci di spaventare e/o addormentare i più, quindi salterò questo passaggio.

Tralasciando speculazioni inutili e tornando alle cose pratiche: una soluzione ragionevole per bonificare l’ambiente consiste nel ventilare bene in modo da cambiare l’aria (drastica riduzione della concentrazione) e poi attendere un’oretta. Se si sente odore di ozono areare e attendere ancora.  In pratica non è difficile, “ozono” deriva dal greco “puzzare”, quindi se c’è puzza semplicemente aspettate. 

NB: alcuni siti di produttori di generatori commerciali riportano che “you have to wait another 1-2 hours for the ozone to settle” che tradotto significa che dovete semplicemente aspettare un’ora o due. Questo rende quantomeno sospetto il tempo di emivita riportato da wikipedia, che porta a calcolare spannometricamente giorni piuttosto che ore. In ogni caso diversi produttori sono allineati sul paio di ore di attesa, quindi probabilmente c’è qualcosa che non considero e le ore stimate con l’emivita di wikipedia sono un’esagerazione in condizioni reali.

Ultimo disclaimer: se soffrite di asma, bronchite cronica o qualunque altra cosa riguardi il sistema respiratorio, probabilmente è un’idea migliore evitare di giocare con l’ozono. Potrebbe infatti aggravare la vostra condizione, essendo pericoloso in particolare per le mucose. Anzi, facciamo così: prendete in considerazione dì usare l’ozono solo se avete ben chiaro cosa questo significhi per voi e per la vostra e altrui salute. Detto ciò, passiamo alla costruzione del generatore.

Funzionamento del generatore

L’ozono si può ottenere in diversi modi tra cui i fulmini durante un temporale e dai raggi UV in alta quota. Il modo più comodo però è utilizzando l’effetto corona, che è anche quello che viene utilizzato industrialmente per una serie di vantaggi.  In pratica si prende una piastra di materiale isolante, le si incollano sopra tanti elettrodi sottili e si alimentano con alta tensione. In questo modo si creeranno sui bordi di questi elettrodi tanti piccoli mini fulmini violacei. Questi fulminini (piccoli fulmini) sono quelli che spezzeranno il legame tra i due atomi di una normale molecola di ossigeno biatomico (cioè O2 oppure O-O). Questo creerà due radicali liberi di ossigeno (2x O- ) che andranno ad attaccarsi ad altre due molecole di ossigeno respirabile formando due molecole di ossigeno triatomico, cioè O3, o ozono.

NB: dal momento che si lavora con alta tensione prendete tutte le precauzioni necessarie. Ogni rischio o pericolo è a carico vostro e comunque di pelle ne avete una sola quindi avrete poche possibilità di lamentarvi poi se non state attenti prima.

Fortunatamente queste piastre ad effetto corona, sebbene ricreabili con un po’ di manualità, si trovano in commercio a prezzi abbordabili, spesso vendute insieme al loro generatore di alta tensione. Ce ne sono di varie dimensioni e alimentazioni, io ho preso un kit con alimentazione a 12V.

Ho preferito i 12V per poterlo alimentare anche dalla batteria dell’auto senza dover tirare cavi di qua e di la, se pensate che la userete sempre e solo vicino ad una presa di corrente potete anche scegliere una piastra con generatore a 220V (anche se per questioni di sicurezza è comunque consigliabile un kit 12V, vedere più avanti).

Un’altra cosa importante è l’aggiunta di una ventola che faccia circolare aria. In molti progetti fai da te ho letto che la ventola serve per raffreddare le piastre.  Però essendo la reazione di formazione dell’ozono endotermica (quindi assorbe calore, non ne genera), non ne sono troppo convinto e a naso penso che una buona ventola serva perché le piastre hanno più che altro bisogno di un flusso costante di O2 per poter generare O3.

Una scatola da elettricisti, per evitare di avere alta tensione esposta, e un alimentatore 12V completano il tutto.

Componenti

Io ho preso un modulo 12V DC (Bangood, Amazon), ma come ho scritto il funzionamento è analogo per i moduli a 220V AC (Bangood, Amazon). Se prendete il modulo 12V vi può fare comodo un alimentatore 12V (Bangood, Amazon) e un connettore DC (Bangood, Amazon). Vi metto un link per una ventola 220V nel caso scegliate un modulo con quell’alimentazione (Bangood, Amazon). Per il modulo 12V vi basta una qualunque ventola (da 12V) recuperata da qualsiasi pc. Nel caso vogliate qualcosa di performante e silenzioso suggerisco questa ventola, ma personalmente non la ritengo necessaria (Amazon). Oltre a questo vi servirà solo un contenitore adatto, io suggerisco le scatole da elettricisti (Amazon) in plastica: robuste, economiche e soprattutto isolanti!

Costruzione

La costruzione è abbastanza semplice, per prima cosa va fissato il modulo nella scatola. In base al modulo scelto e alla scatola disponibile ci possono essere modi più o meno comodi per fissare il tutto, io ho fatto così:

generatore-ozono-fai-da-te-ozone-DIY-componenti-connessi Generatore di ozono fai da te Fai da te (DIY)

 

 

Avendo preso il modulo a 12V ho installato un connettore a pannello, per non “sprecare” un alimentatore tenendolo fisso per questo generatore. Niente di particolarmente complicato, si inizia collegando due cavi saldati al connettore a dei morsetti a vite, che distribuiranno i 12V al generatore di alta tensione e alla ventola.

NB: nel connettore DC a barilotto che ho installato (quelli dell’arduino, per capirsi) generalmente il pin centrale è il positivo, ma controllate il vostro alimentatore prima di collegarlo al generatore o alla ventola! L’alimentatore dovrebbe avere stampato sopra uno dei due diagrammi qui sotto, altrimenti usate un tester per capire la polarità.

power-supply-polarity-300x83 Generatore di ozono fai da te Fai da te (DIY)

Polarità connettore alimentatoreAvendo scelto l’alimentazione 12V ho preso una semplice ventola da pc, ho forato il coperchio della scatola per far passare l’aria e l’ho fissata con delle viti. Qua il difficile è solo forare il coperchio senza attrezzi specifici. Volendo è possibile tracciare un cerchio con un compasso e poi lavorare di taglierina e olio di gomito, io però suggerisco questo attrezzo (Amazon, Bangood).  Dopo aver fissato la ventola basta tagliare il cavo di alimentazione vicino al connettore e collegare i cavi di alimentazione ai morsetti a vite, rispettando la polarità. La mia ventola ha solo due cavi, ma non è sempre così facile. Spesso c’è un cavo giallo, che nel caso dovrebbe servire per regolare la velocità della ventola, non verrà usato. Alcune ventole possono presentarsi anche con 4 cavi: oltre agli altri tre c’è anche un cavo blu. Lo mettono solo per darci fastidio per cose che non ci servono e anche questo può essere ignorato.

Già che ci siete controllate che sia una ventola a 12V  controllando la sua etichetta, se c’è, onde evitare di friggere una povera ventola 5V.

Bene, ora non resta che pensare a come far uscire l’aria. Qua va un po’ a gusti e a necessità. Io pensavo di convogliare l’aria carica di ozono in un tubo di gomma fissato con un pressacavo da elettricista in modo da poter convogliare l’alta densità di ozono in punti specifici (es: specifiche macchie di muffa su un muro).  Non so se questo abbia un particolare effetto, comunque è anche possibile fare semplicemente un foro sul lato e amen, l’importante è che la ventola e il foro siano dai lati opposti della scatola (della piastra a effetto corona, per la precisione) in modo da fornire un buon flusso di aria alla piastra.

ontrollate di aver collegato tutto per bene e provate a dare corrente per pochi secondi. Non dovreste vedere gran che, quindi spegnete o abbassate la luce e riprovate.

piastra-effetto-corona-genera-azoto-1024x562 Generatore di ozono fai da te Fai da te (DIY)
Ta-daaaan!

Per i pesci rossi e altri esseri dalla memoria corta: l’ozono non fa bene in alte concentrazioni quindi spegnete in fretta ed evitate di star con naso sopra la piastra mentre è accesa, anche se per poco. Ah, non ho idea di che effetto faccia toccare la piastra mentre è accesa, considerate che quelle cose sono archi elettrici.

Il mio buon senso mi ha suggerito di evitare di sfidare la selezione naturale.

Conclusioni:

O i produttori cinesi la sparano un po’ grossa sull’effettiva produzione di ozono, oppure qualcosa impedisce al mio ossigeno di combinarsi velocemente in tre atomi, oppure esiste qualche altro motivo evita che questo apparecchio sia miracoloso come altre recensioni le specifiche riportate sui altri siti fanno supporre.

Questo non vuol dire che non abbia effetto, anzi, solo che i tempi di trattamento sono significativamente più lunghi del previsto. Non che sia un dramma, in fondo l’apparecchio consuma poco, però per deodorare una stanza ha bisogno anche di 5-6 ore.

Suggerimento 1: se volete fare in modo che il generatore resti attivo tot ore e poi si spenga non è necessario ricorrere ad elettronica sofisticata, una presa temporizzata (anche meccanica) andrà benissimo.

Suggerimento 2: visto che anche l’occhio vuole la sua parte (e che non costa di più) potreste anche prendere una contenitore con coperchio trasparente in modo da poter ammirare i minifulmini viola quando l’effetto corona è in funzione! Ovviamente per poco tempo, dopo averlo acceso è il caso di allontanarsi.

Suggerimento 3: se pensate di usare l’ozono in posti particolarmente umidi probabilmente è il caso di utilizzare un deumidificatore a monte del generatore. Con “deumidificatore” intendo qualunque cosa deumidifichi l’aria, anche semplicemente usare il sale di un deumidificatore a sali.

Suggerimento 4: facendo gorgogliare  l’aria in uscita dal generatore in un contenitore sarebbe tecnicamente possibile depurare anche l’acqua. So che questo è utilizzato per pulire l’acqua degli acquari ma personalmente non me ne intendo quindi vi lascio solo con questa “soffiata” da approfondire, se vi interessa.

Cosa può andare storto?

Beh, dopo aver prestato attenzione alle indicazioni sul non stare a respirare l’ozono generato non ci sono tanti altri problemi. Anche i produttori di generatori commerciali quando scrivono articoli sui pericoli dei generatori di ozono fai da te si arrampicano un po’ sugli specchi.

I gravi pericoli nel creare un generatore di ozono fai da te sono:

  1. Il tutto potrebbe prendere fuoco, ma questo in effetti vale per ogni apparecchio sotto tensione.
  2. É un lavoro che non vale il vostro tempo a causa della sua complessità. Onestamente a me sembra una cosa semplicissima e comunque altrimenti non saremmo maker. In ogni caso del “tempo perso” non l’ho mai visto classificato come “pericolo”.
  3. Il generatore fai da te potrebbe non essere abbastanza potente, ma neanche questo è tecnicamente un “pericolo” e comunque basta prendere più piastre.

Per quanto riguarda il punto 1, che è comune a quasi tutto ma non per questo da sottovalutare, io ho scelto un generatore a 12V anche perché lo ritengo (almeno un po’) più sicuro di uno a 220V. L’ozono non è gentile con i metalli, cosa di cui sono fatti anche i cavi elettrici e i connettori per esempio. Se a monte del generatore di alta tensione (che è presente in entrambe le opzioni) c’è un alimentatore a 12V affidabile anche al massimo assorbimento o in caso di cortocircuito, la cosa è intrinsecamente più sicura. Nella mia scatola, dove c’è il generatore, più di 36W di potenza non ci entrano neanche volendo (12V e 3A massimi). Se invece nella scatola arrivasse direttamente la tensione di rete la potenza disponibile in un ipotetico cortocircuito sarebbe molto ma molto maggiore. Si, il salvavita potrebbe aiutare in alcuni casi, ma eviterei direttamente di rischiare.

Ultimo consiglio:

Vi ricordate il discorso dell’emivita dell’ozono, composto instabile che col tempo ritorna ad essere semplice ossigeno? Beh, sappiate che a causa di questo simpatico fatto un qualunque generatore riuscirà a raggiungere solo una determinata concentrazione di ozono, indipendentemente da quanto resterà acceso, e questa concentrazione è tanto più bassa quanto più grande è l’ambiente da trattare. Sarebbe un po’ come cercare di riempire un cilindro altissimo e fatto di spugna con un rubinetto, prima o poi ad una certa altezza sarà più l’acqua che esce dalle porosità della spugna (ozono che si degrada) rispetto a quanto ne riesce a fornire il rubinetto (il nostro generatore). Si, ma in pratica? In pratica farete molto prima e molto meglio a sanificare una stanza alla volta, a porte chiuse, per qualche ora alla volta. Pensare di sanificare tutta la casa quando magari siete via per tutto un weekend, contando sul fatto che il maggior volume sarà bilanciato da molte più ore di generazione, non è corretto e non funzionerebbe.

Buon ozono a tutti!

 

 

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