آلة الضباب

طُوِّرت أجهزة تكسير الزيت (المعروفة أيضًا باسم "أجهزة تكسير النفط") لأول مرة في ستينيات القرن الماضي. ويكون السائل المستخدم عادةً، وإن لم يكن دائمًا، زيتًا معدنيًا مكررًا. تعمل هذه الأجهزة باستخدام مضخة رش تعمل إما بالكهرباء أو بغاز _ثاني أكسيد الكربون المضغوط الذي يمر عبر رأس رش إلى خزان السائل. يقوم الهواء المضغوط بتحويل السائل إلى رذاذ، مُشتِّتًا قطرات دقيقة. ولأن الضباب يُولَّد ميكانيكيًا، فإن هذا النوع من الأجهزة لا يتطلب أي وقت تسخين.

تستخدم آلات رش الضباب بالمضخة الكهرباء أو _ثاني أكسيد الكربون المضغوط لتشغيل مضخة رش متصلة بصمام خلط، والذي يسحب السائل ويحوله إلى رذاذ.

تشمل أجهزة توليد الضباب بالضخ أيضًا آلات تعمل بنفس طريقة آلة الضباب ، حيث تضخ سائلًا إلى حجرة مُسخّنة ليتبخر ويُنتج سحابة. أما أجهزة توليد الضباب التي تُسخّن السائل لخلق تأثير جوي، فتستخدم فقط مزيجًا من الماء والجليكول أو الجلسرين. بينما يمكن لأجهزة توليد الضباب بالرش، التي تُحوّل السائل إلى رذاذ، استخدام سائل مائي أو زيت معدني.

يمكن أيضًا توليد كميات أقل من الضباب باستخدام عبوات الرذاذ التي تحتوي على زيت معدني مضغوط. ورغم أن كثافة الضباب المتولد وحجم الفراغ الذي يمكن ملؤه أقل بكثير من تلك التي تنتجها آلات توليد الضباب، إلا أن عبوات الرذاذ تتميز بسهولة حملها، وعدم حاجتها إلى الكهرباء، وإمكانية التحكم الدقيق في كمية الضباب المتولد.

تستخدم أجهزة توليد الضباب بالموجات فوق الصوتية محولات طاقة مغمورة في خزان سائل لخلق تأثيرات جوية. ورغم أنها أقل شيوعًا من بعض التقنيات الأخرى المستخدمة في إنتاج الضباب، إلا أن أجهزة توليد الضباب بالموجات فوق الصوتية تُسوَّق على أنها تُنتج تأثيراتها بضوضاء أقل بكثير من التقنيات الأخرى.

يمكن استخدام آلات الضباب، أو ما يُعرف أيضًا باسم "آلات الضباب"، لإنتاج تأثير يشبه الضباب. وهي عادةً آلات ضباب مزودة بمروحة أمامية لتوزيع البخار، مما يُنتج تأثيرًا مشابهًا للضباب. وتُعتبر هذه الآلات عادةً أقل تكلفة، حيث تتراوح أسعارها بين 100 و400 دولار أمريكي، مقارنةً بآلات الضباب التي تتراوح أسعارها بين 400 و1400 دولار أمريكي .

تعمل أجهزة توليد الضباب عن طريق تبخير سوائل أساسها الجليكول أو الزيوت المعدنية لإنتاج ضباب جوي طويل الأمد. يشبه التبخير الحراري لبروبيلين جليكول والجلسرين المستخدمين في العديد من سوائل الضباب آلية توليد الرذاذ الموجودة في أنظمة توصيل النيكوتين الإلكترونية (ENDS)، مثل السجائر الإلكترونية. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

على الرغم من أن رذاذ آلات توليد الضباب الدخاني قد يقع ضمن نطاق حجم الجسيمات الدقيقة (PM₂.₅)، إلا أن معظم تقييمات انبعاثات الضباب الدخاني لم تُبلغ عن تركيزات PM₂.₅ بوحدات الميكروغرام لكل متر مكعب (ميكروغرام/م³) المستخدمة في تنظيم جودة الهواء المحيط. وترتبط PM₂.₅ بتأثيرات صحية على الجهاز التنفسي والقلب والأوعية الدموية، بالإضافة إلى تأثيرات صحية جهازية أخرى. ^{[ 4 ] [ 5 ]}

تُشير وثائق الصناعة والصحة المهنية عادةً إلى تركيزات الضباب الدخاني بوحدة ملليغرام لكل متر مكعب (ملغم/م³). وتوصي المستويات الإرشادية المذكورة في تقارير مختبرات روسكو، والتحالف الدولي لموظفي المسرح، والجمعية الأمريكية للعاملين في مجال الترفيه، بتركيزات قصوى تتراوح بين 10 و40 ملغم/م³ للتأثيرات الجوية الناتجة عن الجليكول، وما يصل إلى 25 ملغم/م³ للضباب الدخاني الناتج عن الزيوت المعدنية. ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]} ولأن 1 ملغم/م³ يساوي 1000 ميكروغرام/م³، فإن هذه القيم تُعادل 10000 إلى 40000 ميكروغرام/م³.

للمقارنة، يبلغ معيار وكالة حماية البيئة الأمريكية لتركيز الجسيمات الدقيقة (PM₂.₅) على مدار 24 ساعة 35 ميكروغرام/م³، ^{[ 9 ]} بينما يبلغ الحد الإرشادي لمنظمة الصحة العالمية 15 ميكروغرام/م³. ^{[ 10 ]} وتُعد هذه المستويات المهنية الموصى بها (10,000-40,000 ميكروغرام/م³) أعلى بعدة مراتب من تركيزات الجسيمات الدقيقة المصنفة على أنها "غير صحية" أو "غير صحية للغاية" أو "خطيرة" في إرشادات جودة الهواء الصادرة عن وكالة حماية البيئة الأمريكية. ^{[ 11 ]}

أشارت التقييمات المنشورة لتأثيرات الأجواء المسرحية إلى تركيزات الهباء الجوي بوحدة ملليغرام لكل متر مكعب (ملغم/م³)، لكنها لم تقيس الجسيمات الدقيقة المصنفة حسب الحجم، مثل PM₂.₅. وقد قاس تقييم المخاطر الصحية الذي أجراه المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية التعرض لهباء الجليكول في الأماكن المسرحية باستخدام كتلة الهباء الجوي الكلية، دون الإبلاغ عن تركيزات PM₂.₅. ^{[ 12 ]} وبالمثل، أفادت دراسة أجرتها كلية طب ماونت سيناي وشركة ENVIRON لصالح نقابة ممثلي المسرح ورابطة المسارح والمنتجين الأمريكيين، بتركيزات الهباء الجوي بوحدة ملليغرام/م³، لكنها لم تقدم قياسات PM₂.₅ أو غيرها من قياسات الجسيمات الدقيقة المصنفة حسب الحجم. ^{[ 13 ]}

بدأت دراسات حديثة خضعت لمراجعة الأقران في تحديد التركيب الكيميائي للهباء الجوي الناتج عن الضباب الدخاني القائم على الجليكول. درس غو وآخرون (2022) الضباب الدخاني الاصطناعي الناتج عن البروبيلين جليكول (PG) وثلاثي إيثيلين جليكول (TEG) في غرفة تجريبية. ووجدوا أن هذه التأثيرات الجوية أنتجت كميات كبيرة من الجسيمات متناهية الصغر، مما أثر سلبًا على جودة الهواء الداخلي. ^{[ 14 ]} كما أشارت الدراسة إلى وجود تركيزات عالية من الفورمالديهايد ومركبات الكربونيل الأخرى في سوائل الضباب الدخاني المخزنة لفترات طويلة، والتي انطلقت لاحقًا في الهواء الداخلي أثناء تشغيل الجهاز. وأظهرت دراسة لاحقة أجراها غو وآخرون (2023) أن الجليكولات الشائعة الاستخدام في الضباب الدخاني الاصطناعي تخضع للأكسدة الذاتية، منتجةً مركبات الكربونيل السامة من خلال تفاعلاتها مع المؤكسدات الداخلية مثل جذور الهيدروكسيل والأكسجين الأحادي. ^{[ 15 ]} تشير هذه النتائج إلى أن الضباب القائم على الجليكول قد يُدخل ملوثات كيميائية إضافية تتجاوز المواد الجسيمية، بما في ذلك الفورمالديهايد والكربونيلات الأخرى المتكونة من خلال التحلل التأكسدي.

نظراً لأن قطرات آلة الضباب تقع ضمن نطاق الحجم الذي يساهم في PM₂.₅، ولأن الدراسات الحالية لا تذكر سوى كتلة الهباء الجوي الإجمالية بدلاً من تركيزات الجسيمات المجزأة حسب الحجم، فإن التعرض للجسيمات الدقيقة من استخدام آلة الضباب في الأماكن المغلقة لا يزال غير موصوف بشكل كافٍ.