Extremely quiet fans can improve our health

Today, we spend as much as 87% of our lives indoors, according to an American study. The quality of indoor environments has therefore become an increasingly important factor for health and well-being. Temperature, carbon dioxide levels and humidity are just some of the factors known to influence our indoor environments, but lately, studies have also shown how indoor noise can have a significant negative impact.

One contributing factor to the constant noise in indoor environments is the fans used in ventilation systems in homes, workplaces, and schools. The core of the problem – and what irritates the human ear – occurs when the fan blades rotate, generating a sound with a consistent and predictable frequency, known as a ‘tonal’ noise. Identifying exactly how this sound occurs, and how to remove it, has been a long-standing quest that researchers and fan manufacturers have not been able to find an answer to.

“The source of the tonal sound has never before been identified on this type of fan. When you can reduce this tone, the fans become extremely quiet and, in that respect, unique. This is the first time someone has succeeded in both identifying and eliminating the source of the noise,” says Martin Ottersten, industrial PhD student in Fluid Dynamics at Chalmers University of Technology and Research and Innovation Engineer at Swegon, and lead author of the study.

Increased risks of physical and mental illness

According to a report from the WHO, tonal noise of the kind that occurs in ventilation systems can negatively affect human health. The study shows that long-term exposure to this kind of sound increases the risk of high blood pressure, cardiac arrest, tinnitus, hearing damage, sleeping problems and stress. Children’s cognitive development can also be negatively affected by the noise levels stemming from ventilation systems.

Finding the source of what causes the tonal sound has therefore been of great interest to researchers and fan manufacturers for many years.

“I am sensitive to sound and sometimes have difficulty concentrating and sleeping with disturbing sounds. And I know that tonal sound can disturb our brain. When I read the WHO’s reports on how tonal sound can also lead to diseases such as high blood pressure and even cardiac arrest, the work took on a whole new dimension,” says Martin Ottersten, who has worked with the project for four years.

Lower energy usage another benefit

With the help of advanced computer calculations, sometimes lasting weeks at a time, Martin Ottersten was able to study how air flows through the fan during rotation and where turbulence occurs. The calculations also provided audio data for the fan, which was used to locate the source of the tones.

After several variations, he managed to design a fan in such a way that the tonal sound decreased drastically, an improvement which could allow for much quieter and healthier indoor environments.

“By trying out different modifications to the fans and measuring the sound levels using very complex calculations on hundreds of computers, over several weeks, we could determine exactly where in the fan’s construction the tonal sound originated and how to eliminate it. And what is more, we also observed that the efficiency of the fan increases as the tonal sound decreases,” says Martin Ottersten.

He believes that this research now has great potential to be put into practice, and that extremely quiet fans which do not produce tonal noise could soon be commercially available.

“We are currently seeking a patent for this technology and implementing it into our fans. After that we want to get them out to market, so that we can contribute to creating healthier indoor environments – as well as helping reduce energy consumption and carbon dioxide emissions.

The results of the study “A numerical method to predict and minimize fan tonal noise” have been published in the scientific journal Physics of Fluids.

The study was carried out at the Division of Fluid Dynamics at the Department of Mechanics and Maritime Sciences, Chalmers University of Technology and was financed by Swegon AB.

More about the different types of sound generated by fans

Sound from fans consists of two types of sound: broadband and tonal sound. The broadband sound is heavier, but it’s the tonal sound – which is regular and reoccurring – that irritates and affects us humans the most. To reduce noise levels in workplaces, homes and schools, silencers are therefore installed so that people can stay in the premises for a longer period of time. These mufflers remove much of the broadband sound but are not as good at absorbing the more harmful tonal sound. In addition, the mufflers contribute to increased energy consumption and higher carbon dioxide emissions.

Source: press release
Photo: Chalmers University of Technology

pale eoliche unsplash sostenibilità rinnovabili

Nasce il programma internazionale per sostenere le piccole e medie imprese a sviluppare un business sostenibile

Meta ha lanciato in Italia “Meta Boost: Guide to Green”, il programma internazionale per aiutare le PMI a intraprendere azioni per contrastare i cambiamenti climatici, ridurre le emissioni di carbonio e favorire una crescita sostenibile. Il progetto, realizzato in collaborazione con SME Climate Hub – iniziativa globale che permette alle piccole e medie imprese di intraprendere azioni per il clima – Legambiente e Giovani Imprenditori Confcommercio, nasce dalla volontà di Meta di contribuire ad affrontare questa sfida globale. L’obiettivo è sviluppare iniziative concrete per dimezzare le emissioni di gas serra entro il 2030 e azzerare le emissioni nette entro il 2050, puntando a limitare l’aumento delle temperature a 1,5°C.  

L’impatto ambientale di Meta

Consapevole dell’emergenza legata al riscaldamento globale, Meta sta lavorando per ridurre al minimo il proprio impatto ambientale: progetta e costruisce data center e luoghi di lavoro sostenibili, utilizza per tutte le proprie attività il 100% di energia da fonti rinnovabili e dal 2021 ha raggiunto il traguardo “emissioni zero” per le proprie operazioni globali. Un obiettivo conseguito riducendo del 94% le proprie emissioni di gas serra negli ultimi 4 anni.  

Fare informazione

Meta sta, inoltre, sfruttando le proprie piattaforme per condividere informazioni sull’impatto dei cambiamenti climatici: attraverso il Centro sulle Scienze Climatiche su Facebook, mette in contatto le persone con le risorse di oltre 200 organizzazioni climatiche del mondo. Attraverso una specifica sezione mostra anche le emissioni di gas serra dei vari Stati rispetto agli impegni presi, in modo che le persone possano capire meglio a che punto è il loro Paese oggi e cosa c’è ancora da fare. Meta ha, inoltre, deciso di fare da catalizzatore dell’azione per il clima,  sostenendo le PMI nel percorso verso la sostenibilità.  
Le piccole e medie imprese rappresentano, infatti, il 99,7% delle aziende dell’Unione europea, creano il 66% dell’occupazione totale e hanno un’impronta ecologica pari al 70% dell’inquinamento industriale dell’UE. 
La svolta ecologica potrebbe avere, quindi, un impatto importante sulle PMI, soprattutto se si considera che oggi i consumatori sono sempre più attenti ai prodotti e ai servizi che acquistano. Il 77% delle persone nell’area EMEA considera la sostenibilità di un brand prima di provarlo e il 50% si dichiara disposto a pagare di più per un prodotto destinato a essere riutilizzato o riciclato. Anche gli italiani sono attenti a questo tema: 9 persone su 10 sono consapevoli della gravità della situazione ambientale e il 32% delle famiglie negli acquisti alimentari considera la sostenibilità dei prodotti come principale driver di scelta. Inoltre, nel nostro Paese più di 900.582 persone fanno parte di almeno uno degli 11.411 gruppi Facebook dedicati alla scoperta, alla protezione e alla valorizzazione dell’ambiente. 

Cosa è Meta Boost: Guide to Green

Meta ha, quindi, unito le forze con SME Climate Hub, Legambiente e Giovani Imprenditori Confcommercio per dare vita a “Meta Boost: Guide to Green”, un progetto articolato che ha preso il via il 21 aprile, con un webinar gratuito trasmesso dalla pagina Facebook di Binario F, pensato per aiutare le imprese a muovere i primi passi nel processo di transizione green e, allo stesso tempo, interagire con i clienti utilizzando gli strumenti digitali.  
Partecipando all’evento tutte le PMI italiane, e in particolare ristoranti, hotel e produttori agroalimentari, potranno conoscere le azioni da intraprendere per ridurre le emissioni climalteranti: dalla misurazione dell’impronta di carbonio, alle azioni da compiere, fino alla modalità con cui affrontare il problema delle emissioni residue. Nel Meta Boost training Hub le PMI troveranno materiali di formazione, contributi video per approfondire questa tematica e storie di imprese che hanno già intrapreso con successo questo percorso. 
Spesso, infatti, le PMI sono a conoscenza delle loro emissioni dirette, ma non hanno consapevolezza di quelle legate alla catena di approvvigionamento, come l’anidride carbonica emessa nella produzione e nel trasporto della carne o delle verdure che acquistano, o quella che deriva dall’alimentazione e dalla macellazione di un capo di bestiame, prima di servire al cliente una bistecca.  
Tra le risorse sviluppate da Meta ci sono quindi anche le “Guide per creare un’azienda sostenibile” pensate per aiutare le PMI a scoprire come intraprendere azioni positive per affrontare i cambiamenti climatici, create ad hoc per i settori della ristorazione, dell’hospitality e per i produttori agroalimentari. Riunisci, Individua, Misura, Riduci e Compensa sono i 5 passi che un’impresa deve fare per ridurre la propria impronta di carbonio.  
  1.  Riunisci: creare la propria squadra a cui spiegare il piano da mettere in atto per abbattere le emissioni affinché ciascun dipendente possa inserirsi nel processo. 
  2.  Individua: definire le azioni da intraprendere e individuare le tematiche e le questioni chiave da affrontare, che variano in base alla natura dell’attività.  
  3.  Misura: calcolare la propria impronta di carbonio e concentrarsi sui passaggi più impattanti della catena di approvvigionamento per poi definire gli obiettivi da raggiungere. Per calcolare l’impronta di carbonio si possono utilizzare strumenti gratuiti come Cool Climate o Carbon Fund adatti a ristoranti e hotel o GHG Protocol Scope 3 Evaluator specifico per i produttori di beni di consumo 
  4. Riduci: esaminare la propria attività per decidere dove intervenire, partendo dalla riduzione del proprio consumo di energia, dall’utilizzo di energia rinnovabile, dalla riduzione dei veicoli aziendali e dell’uso del trasporto pubblico per gli spostamenti, scegliendo apparecchiature di lavorazione più efficienti e preferendo le opzioni elettriche. Una volta individuate le principali cause delle emissioni, utilizzare gli strumenti messi a disposizione da SME Climate Hub, come Project Drawdown, per trovare le soluzioni per i principali settori di incidenza
  5. Compensa: controbilanciare le emissioni con azioni di compensazione sostenendo progetti che riducono le emissioni a livello locale o globale o acquistando crediti di carbonio
 
Fonte: comunicato stampa
Foto: Unsplash