Zarazne bolesti predstavljaju veliki problem u živinarstvu. Uzgajivači živine su često primorani da se oslanjaju na antibiotike da bi se pozabavili ovim problemom. Međutim, to ponekad može dovesti do toga da klice razviju otpornost na ove lekove. Ovi otporni patogeni zatim pronalaze put u našu hranu preko životinjskih proizvoda. Zbog toga česta upotreba antibiotika može predstavljati potencijalne zdravstvene rizike i za životinje i za ljude.
Uz pomoć kompaktnog uređaja koji kombinuje nekoliko procesa, uključujući UV dezinfekciju, fotokatalizu i filtraciju čestica, istraživači Fraunhofer instituta za optroniku, sistemske tehnologije i eksploataciju slike IOSB, Instituta za naprednu sistemsku tehnologiju (AST) rade zajedno sa svojim partnerima. da se na održiv način smanji upotreba antibiotika uz poboljšanje kvaliteta vazduha u štalama radi promovisanja dobrobiti životinja.
Na velikim farmama, farmeri su često primorani da daju antibiotike kao način da izbegnu izbijanje ozbiljnih bolesti. Međutim, klice se mogu „naviknuti“ na lekove i razviti otpornost na njih. Još jedna opasnost po zdravlje životinja – a time i ljudi – dolazi u vidu kvaliteta vazduha u štalama. Na farmama, ovo je često uzrokovano amonijakom i VOC (isparljivim organskim jedinjenjima) u životinjskom izmetu.
Da bi se odgovorilo na ovo, hitno su potrebne mere za poboljšanje higijene štale i dobrobiti životinja. Istraživači u Fraunhofer IOSB-AST blisko sarađuju sa PURION GmbH i Gesellschaft zur Forderung von Medizin-, Bio- und Umvelttechnologien e. V. (GMBU) da razvije alternativu antibioticima koja takođe deluje kao prečišćivač vazduha za štale.
UV dezinfekcija, fotokataliza i filtracija čestica kombinovani su sa nekoliko procesa koji sterilišu i uklanjaju štetna hemijska jedinjenja u obliku inovativnog prenosivog uređaja, koji se može pričvrstiti na plafon, na primer. Ovaj uređaj treba da smanji učestalost zaraznih bolesti koje zahtevaju lečenje antibioticima.
Kompaktni uređaj se može brzo i fleksibilno integrisati u postojeće objekte za uzgoj živine. Pogodan je za zatvorene štale i stoga se može koristiti i u svinjarima. Pored toga, mogao bi se pokazati korisnim i protiv virusnih bolesti, kao što je u borbi protiv ptičijeg gripa, koji je u porastu u zimskim mesecima.
Uređaj koristi UVC LED za stalnu dezinfekciju vazduha u štali. „Određene talasne dužine UV zračenja imaju snažan mikrobiocidni efekat, deaktivirajući patogene oštećujući njihovu DNK“, objašnjava Tomas Vesterhof, naučnik u Fraunhofer IOSB-AST, Ilmenau. U poređenju sa konvencionalnim lampama sa živinom parom, LED diode su otporne na vibracije, emituju talasne dužine sa većom mikrobiološkom efikasnošću koje deaktiviraju viruse, bakterije i gljivice i nemaju period zagrevanja. Pored toga, oni uopšte ne sadrže živu i tako su bezbedni za životnu sredinu.
Trenutno se UVA LED diode obično koriste za kontinuirano smanjenje hemijskog zagađenja vazduha koje je rezultat amonijaka i VOC. „UVA zraci udaraju u fotokatalitički aktivne površine unutar uređaja. Fotokataliza se javlja kao rezultat ovog procesa, koji koristi vlagu u vazduhu za stvaranje visoko reaktivnih hidroksilnih radikala kako bi se osiguralo da se organske supstance oksiduju i sagorevaju. Brojna organska jedinjenja mogu manje-više efikasno razbiti“, kaže naučnik.
Projekat će istražiti kako talasne dužine izvora zračenja utiču na efikasnost fotokatalize kada se kombinuju sa različitim fotokatalizatorima. Rezultati će se zatim koristiti da bi se utvrdilo da li su moguća dalja poboljšanja performansi.
Kao deo ovog projekta, istraživači takođe istražuju i procenjuju različite metode za podešavanje skale fotokatalitički aktivnih površinskih slojeva, kao i koji od mnogih dostupnih fotokatalizatora je najefikasniji i pogodan za razbijanje hemijskih jedinjenja u vazduhu štale. Ključnu ulogu imaće novi sistem filtera, čiji je cilj smanjenje akumulacije čestica prašine na fotokatalitičkom premazu.
„Cilj našeg projekta je razvoj potpunog, mobilnog aparata — prava inovacija za uzgoj živine. Smanjenje upotrebe antibiotika smanjuje verovatnoću daljeg razvoja otpornosti. Takođe smanjuje količinu antibiotika u živinarskim proizvodima. su izloženi. To se odnosi i na zagađenje otpadnih voda iz živinarstva“, objašnjava istraživač.
